تويت
تأتي الدقة المتناهية التي تطارد بها بعض أنواع البعوض البشر من نظام حاسة الشم المتشابك لديها غريب الأطوار، والقادر على الكشف عن الروائح البشرية.
يمكن أن يستشعر البعوض وجود ثاني أكسيد الكربون أو العرق المتسرب من البشر بمستقبلات كيميائية موجودة في قرون استشعارها أو في لامسات الفك العلوي، وهي ملحق حسي مفصلي يوجد لدى الحشرات.
تقدم دراسة أجريت بقيادة باحثين من جامعتي بوسطن وروكفيلر تفسيرًا لكون البعوض ماهرًا جدًا في استشعار البشر، حتى بعد تعطيل هذه المستقبلات الكيميائية النوعية للبشر جينيًا.
بناء على ما تقوله الدراسة، فيوجد على الأقل نوع من البعوض يُدعى Aedes aegypti (الزاعجة المصرية)، يملك جهازه الشمّي تنظيمًا مختلفًا تمامًا مقارنة مع معظم الحيوانات.
باستخدام أداة للتعديل الجيني كريسبر، عدّل الباحثون جينات البعوض، لتصبح عصبوناتهم الشمية تعبر عن بروتينات فلورية تتألق تحت المجهر عند وجود بعض الروائح القريبة. سمح هذا للباحثين بمعرفة كيف يمكن للروائح المختلفة أن تحفز جهاز الشم لديها.
اتضح أن بعوضة الزاعجة المصرية تربط عدة مستقبلات حسية مع عصبون واحد، وهذا ما يسمى بالتعايش.
بحسب أقوال هذا الفريق، فهذا يناقض المبدأ الأساسي لعلم الشم، الذي ينص على أن كل عصبون يرتبط مع مستقبل كيميائي واحد فقط.
تقول ميج يونغر؛ عالمة الأعصاب بجامعة بوسطن والمؤلفة الرئيسية لهذه الدراسة: «هذا غريب بشكل صادم.. ليس هذا ما كنا نتوقعه؛ لأن المبدأ الأساسي في الشم هو أن كلًا من العصبونات الحسية بالنسبة لنا نحن البشر التي في أنفنا، تعبر عن نوع واحد فقط من المستقبلات الشمية».
ينطبق هذا على نحل العسل الغربي (Apis mellifera) ودودة التبغ (Manduca sexta) وذبابة الفاكهة (Drosophila melanogaster) التي تملك جميعها نفس العدد تقريبًا من المستقبلات الحسية الكيميائية التي تسمى الكبيبات الشمية glomeruli (الكبيبات هي بنى كروية في الدماغ تتلقى إشارات شمية). أما الزاعجة المصرية، فتملك على الأقل ضعف عدد المستقبلات (الكبيبات الشمية) وهو ما اعتبره الباحثون «أمرًا مذهلًا» على حد تعبيرهم.
تدل هذه النتائج على وجود نظام شم غير تقليدي يُعبّر فيه عن عدّة مستقبلات حسية لكل عصبون.
استنتج الباحثون أن هذه الوفرة من المستقبلات التي يملكها نظام حاسة الشم لدى البعوض، قد تزيد من متانة نظام حاسة الشم لديها، وتفسّر عدم قدرتنا على منع اكتشاف البعوض للإنسان.
إغراء وجبة الدم قوي، فإناث البعوض يجب أن تتغذى على دم الإنسان أو الحيوان للتكاثر.
الهدف طويل المدى لهذا البحث هو صنع طارد متطور للبعوض يخفي بشكل فعّال الرائحة البشرية أو تطور عوامل جذب تشتت البعوض عن وجبته.
موهبة البعوض هذه في العثور على البشر تجعل منهم ناقلين للأمراض الفيروسية مثل حمى الدنج والزيكا والحمى الصفراء والشيكونغونيا. تقتل هذه الفيروسات (مجتمعة) حوالي 700000 شخص سنويًا.
تقول يونغر: «عندما نتعلم كيف تُرمّز الرائحة في نظام البعوض الشمي، يمكننا تكوين مركبات أكثر فاعلية بناءً على بيولوجيتها».
يمكن أن يستشعر البعوض وجود ثاني أكسيد الكربون أو العرق المتسرب من البشر بمستقبلات كيميائية موجودة في قرون استشعارها أو في لامسات الفك العلوي، وهي ملحق حسي مفصلي يوجد لدى الحشرات.
تقدم دراسة أجريت بقيادة باحثين من جامعتي بوسطن وروكفيلر تفسيرًا لكون البعوض ماهرًا جدًا في استشعار البشر، حتى بعد تعطيل هذه المستقبلات الكيميائية النوعية للبشر جينيًا.
بناء على ما تقوله الدراسة، فيوجد على الأقل نوع من البعوض يُدعى Aedes aegypti (الزاعجة المصرية)، يملك جهازه الشمّي تنظيمًا مختلفًا تمامًا مقارنة مع معظم الحيوانات.
باستخدام أداة للتعديل الجيني كريسبر، عدّل الباحثون جينات البعوض، لتصبح عصبوناتهم الشمية تعبر عن بروتينات فلورية تتألق تحت المجهر عند وجود بعض الروائح القريبة. سمح هذا للباحثين بمعرفة كيف يمكن للروائح المختلفة أن تحفز جهاز الشم لديها.
اتضح أن بعوضة الزاعجة المصرية تربط عدة مستقبلات حسية مع عصبون واحد، وهذا ما يسمى بالتعايش.
بحسب أقوال هذا الفريق، فهذا يناقض المبدأ الأساسي لعلم الشم، الذي ينص على أن كل عصبون يرتبط مع مستقبل كيميائي واحد فقط.
تقول ميج يونغر؛ عالمة الأعصاب بجامعة بوسطن والمؤلفة الرئيسية لهذه الدراسة: «هذا غريب بشكل صادم.. ليس هذا ما كنا نتوقعه؛ لأن المبدأ الأساسي في الشم هو أن كلًا من العصبونات الحسية بالنسبة لنا نحن البشر التي في أنفنا، تعبر عن نوع واحد فقط من المستقبلات الشمية».
ينطبق هذا على نحل العسل الغربي (Apis mellifera) ودودة التبغ (Manduca sexta) وذبابة الفاكهة (Drosophila melanogaster) التي تملك جميعها نفس العدد تقريبًا من المستقبلات الحسية الكيميائية التي تسمى الكبيبات الشمية glomeruli (الكبيبات هي بنى كروية في الدماغ تتلقى إشارات شمية). أما الزاعجة المصرية، فتملك على الأقل ضعف عدد المستقبلات (الكبيبات الشمية) وهو ما اعتبره الباحثون «أمرًا مذهلًا» على حد تعبيرهم.
تدل هذه النتائج على وجود نظام شم غير تقليدي يُعبّر فيه عن عدّة مستقبلات حسية لكل عصبون.
استنتج الباحثون أن هذه الوفرة من المستقبلات التي يملكها نظام حاسة الشم لدى البعوض، قد تزيد من متانة نظام حاسة الشم لديها، وتفسّر عدم قدرتنا على منع اكتشاف البعوض للإنسان.
إغراء وجبة الدم قوي، فإناث البعوض يجب أن تتغذى على دم الإنسان أو الحيوان للتكاثر.
الهدف طويل المدى لهذا البحث هو صنع طارد متطور للبعوض يخفي بشكل فعّال الرائحة البشرية أو تطور عوامل جذب تشتت البعوض عن وجبته.
موهبة البعوض هذه في العثور على البشر تجعل منهم ناقلين للأمراض الفيروسية مثل حمى الدنج والزيكا والحمى الصفراء والشيكونغونيا. تقتل هذه الفيروسات (مجتمعة) حوالي 700000 شخص سنويًا.
تقول يونغر: «عندما نتعلم كيف تُرمّز الرائحة في نظام البعوض الشمي، يمكننا تكوين مركبات أكثر فاعلية بناءً على بيولوجيتها».