حکیم مهر - سمندر خالدار توانایی‌های منحصر‌به‌فردی مانند بازسازی بافت‌های از دست‌رفته دارد، شاید بخشی از این توانایی‌ها به همزیستی سلول‌های بدن این جاندار با یک جلبک فتوسنتز‌کننده برمی‌گردد.
اظهارات رایان کرنی از دانشگاه دالهوزی در هالی‌فاکس، کانادا در نهم کنگره بین‌المللی ریخت‌شناسی مهرهداران شگفتی و تحسین بسیاری از محققان را به همراه داشته است. او به کشفی نائل‌شده که بیش از چندین دهه است محققان جانورشناسی حتی زیست‌شناسان حیات دریایی را به خود مشغول کرده و با این حال بی‌نتیجه مانده است.
به گزارش نیچر، او طی تحقیق روی رویان سمندر خالدار با نام علمی (Ambystoma maculatum) متوجه می‌شود رنگ سبز روشنی که اطراف جنین این سمندر را احاطه کرده، درون سلول‌های جنینی نیز وجود دارد.
این رنگ سبز به دلیل وجود Oophila amblystomatis جلبکی است که پیش از این همزیستی آن با سمندر خالدار به اثبات رسیده است. با این تفاوت که محققان تصور می‌کردند این همزیستی تنها به شکل خارج سلولی است و جلبک با تغذیه از ترکیب غنی از نیتروژن دفع‌شده توسط رویان به فتوسنتز می‌پردازد و در نتیجه اطراف جنین حجم بالایی از اکسیژن وجود خواهد داشت.
گزارش کرنی در این کنگره که اوایل هفته گذشته پایان یافت نشان می‌داد این جلبک تقریبا در تمامی سلول‌های بدن سمندر خالدار وجود دارد و به تأمین اکسیژن و کربوهیدرات‌های حاصل از فتوسنتز برای تک‌تک سلول‌هایی که آنرا احاطه کرده‌اند، می‌پردازد. می‌دانیم که این شکل از همزیستی در مرجان‌ها هم دیده شده است اما کشف آن در یک مهره‌دار معادل نقض قوانین فعلی زیست‌شناسی است.
قانونی که نقض می‌شود
سیستم ایمنی مهرهداران را به عنوان یک سیستم ایمنی تطبیقی می‌شناسیم. این سیستم ایمنی است که باعث می‌شود گاهی بافت‌های پیوند‌شده به بدن فرد پذیرفته نشوند یا به عبارت دیگر پذیرش هرگونه همزیستی درون‌سلولی غیرممکن فرض شود. در این مورد شاید جلبک به شکلی از این سد عبور کرده یا تغییر در سیستم ایمنی سلول‌های سمندر رخ داده است.
کرنی که برای مطالعه دقیق‌تر رویان از میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده کرده است، می‌گوید: «اغلب سلول‌های خارجی رویان که در تماس نزدیک با جلبک هستند به کمک چندین میتوکندری اکسیژن تولید‌شده توسط جلبک را به انرژی تبدیل می‌کنند».
میتوکندری موتورخانه سلول‌های جانوری است. این ارگان اکسیژن را برای سوخت‌وساز گلوکوز و تبدیل آن به آدنوزین‌تری‌فسفات، مولکولی که منبع انرژی سلول است، استفاده خواهد کرد. در نتیجه این همزیستی علاوه بر اکسیژن گلوکز و دیگر ترکیبات کربنی که بخشی از چرخه تأمین انرژی هستند نیز می‌توانند از محصولات فتوسنتز تأمین شوند.
نمی‌دانیم این همزیستی از کی آغاز شده است اما کرنی موفق‌شده زمان ورود جلبک به ساختار سلولی را تخمین بزند. تحقیقات لیندا گاف که متخصص زیست‌شناسی مولکولی دریا در دانشگاه کالیفرنیا و بیش از سی‌سال است دارد روی این همزیستی کار می‌کند، این داده‌ها را تصدیق می‌کند.
تحقیقات خانم گاف نشان می‌دهد رویان‌هایی که جلبک کمتری در اطراف‌شان دارند، سرعت رشد کمتری خواهند داشت و علاوه بر این با رشد رویان شاهد افزایش لگاریتمی سلول‌های جلبک خواهیم بود.
افزایش لگاریتمی تعداد سلول‌های جلبک همراه با رشد رویان می‌تواند به احاطه‌شدن جلبک توسط رویان یا ورود بخشی از توده جلبک به درون رویان سمندر منجر شود.
تحقیقات کرنی نشان می‌دهند ورود جلبک به درون رویان همزمان با شکل‌گیری سیستم عصبی آن آغاز می‌شود. ویدئوهایی که مرحله به مرحله از رشد رویان تهیه شده‌اند، وجود رنگ سبز روشن در تک‌تک سلول‌های جنین را به وضوح نشان می‌دهند.
این رنگ سبز حاصل ایجاد توده‌های تازه جلبک درون سلول‌ها است. کرنی می‌گوید: «وقتی برای خروج ضایعات نیتروژنی راهی وجود دارد باید راهی هم برای ورود جلبک وجود داشته باشد».
کرنی به نکته جالب‌توجه دیگری نیز پی برده است. تحقیقات او نشان می‌دهند این جلبک در رحم سمندر ماده بالغ نیز وجود دارد و احتمالا از مادر به جنین انتقال می‌یابد. البته هنوز نمی‌داند این جلبک می‌تواند بخشی از سلول‌های جنسی باشد یا نه!
پژوهشگرانی که سال‌هاست دارند روی سمندرها و خصوصیات منحصر‌به‌فرد آنها کار می‌کنند امیدوراند این تحقیق تازه بتواند شیوه تکامل در خودشناسی سلول‌های مهرهداران را آشکار کند. آنها می‌گویند یک سمندر بالغ به سادگی می‌تواند اعضای حرکتی از دست‌رفته‌اش را بازسازی کند و تقریبا تمامی سلول‌های بدن این جاندار دارای درجاتی از پرتوانی هستند یعنی امکان تکثیر و تخصصی‌شدن را در تمامی مراحل حیات این حیوان حفظ خواهند کرد. شاید بخشی از این توانایی حیرت‌انگیز به همزیستی عجیب میان این سلول‌ها و یک جلبک فتوسنتتیک برمی‌گردد.
