تتعامل الكائنات مع المواد الكيميائية السامة في بيئاتها بعدة طرق. استراتيجية واحدة:تدميرها ببروتينات تكسر المواد الكيميائية. تمتلك العديد من الثدييات جينًا يساعدها في تكسير بعض المواد الكيميائية السامة. أظهر بحث جديد أن الثدييات التي تعيش في البحر لديها نسخة غير منفجرة من هذا الجين. وبدون ذلك ، يبدو خراف البحر والدلافين والثدييات البحرية الأخرى عرضة لمبيدات الآفات الخطرة.
يسمى الجين PON1. يحمل تعليمات لصنع بروتين يتفاعل مع الجزيئات الدهنية في الدم. لكن هذا البروتين لعب دورًا آخر في العقود الأخيرة. يساعد في تكسير المواد الكيميائية الضارة الموجودة في فئة من المبيدات الحشرية الشائعة. تسمى هذه المواد الكيميائية الفوسفات العضوي (Ohr-GAN-oh-FOSS-faytz). يقوم المزارعون برشها على العديد من المحاصيل لصد الحشرات الجائعة.
لكن هذه المواد الكيميائية لا تبقى في مكانها دائمًا ، يلاحظ وين ماير. تدرس التطور وعلم الوراثة في جامعة بيتسبرغ في بنسلفانيا. وتقول إن الأمطار تغسل هذه المبيدات من الحقول الزراعية إلى الأنهار والجداول. ومن هناك يمكنهم تلويث الممرات المائية والمناطق الساحلية.
هذا يخاطر بتسمم الحياة البرية. لكن PON1 قد تقدم دفاعًا. قد يساعد في تكسير المواد الكيميائية التي تدخل أجسام الحيوانات. أرادت ماير وزملاؤها معرفة ما إذا كانت هناك اختلافات في PON1 الجين يؤثر على كيفية تعامل الحيوانات مع المبيدات.
أولاً ، نظروا في جينات 53 نوعًا من الثدييات البرية. كلهم لديهم شكل عمل PON1 . وفي الاختبارات المعملية ، يمكن للدم من خمسة من الأنواع - بما في ذلك الأغنام والماعز والفئران - تحطيم اثنين من المبيدات. عند مزجها بدم من أحد هذه الأنواع ، تنخفض كمية المواد الكيميائية السامة بمرور الوقت. شيء ما في الدم - ربما بروتينات PON1 - كان يكسرها.
لم يكن الأمر كذلك بالنسبة للثدييات المائية. في خمسة أنواع مختبرة ، PON1 احتوى الجين على الكثير من التغييرات ، والمعروفة باسم الطفرات . يقول ماير إن هذه التغييرات أوقفت الجين. ومن المؤكد أن دماء حيوانات البحر كان لها تأثير ضئيل أو معدوم على المواد الكيميائية السامة. يشير ذلك إلى أن الثدييات البحرية لا يمكنها التخلص من مبيدات الفوسفات العضوي.
الفئران المعدلة وراثيا لتفتقر إلى PON1 لا يمكن تحطيم المواد الكيميائية أيضًا.
أبلغت ماير وزملاؤها عن النتائج التي توصلوا إليها في 10 آب (أغسطس) في العلوم .
القصة تستمر أسفل الرسم البياني.
الدفاعات البائدة
قارن الباحثون PON1 الجينات في أكثر من 60 نوعًا من الثدييات. ويقدرون أن الجين قد انتهى في الأنواع التي تعيش في البحر منذ حوالي 64 مليون إلى 21 مليون سنة. وهذا يعني أنه حدث بعد انتقال أسلاف الثدييات البحرية من اليابسة إلى البحر. يشتبه الباحثون في أن التغييرات في النظام الغذائي أو السلوك المرتبط بهذه الخطوة قد تجعل الجين غير ضروري.
تم ضبط PON1 قد لا يعني الجين أن الثدييات البحرية لا حول لها ولا قوة ضد الفوسفات العضوي ، كما يقول أندرو وايتهيد. يعمل في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس ، ولم يشارك في العمل الجديد. لكن وايتهيد يدرس كيف تتغير الجينات استجابةً للبيئة. يقول إن الثدييات البحرية قد يكون لديها طرق أخرى للتعامل مع المواد الكيميائية. ومع ذلك ، يبدو أن الدراسة الجديدة وجدت "أنهم لم يتقدموا على عاتقهم".
ماذا يحدث للمبيدات التي لا تتحلل؟ يمكن أن يتراكم البعض في جسم الحيوان. تي هو مبيد آفات مختلف لا يزال باقياً في البيئة. يتراكم في أنسجة الحيوانات بمجرد ابتلاعها. تضع الطيور المسمومة بالـ دي.دي.تي بيضها بقذائف هشة تنكسر قبل الفقس. وفي الثدييات البحرية ، تؤدي المستويات العالية من مادة الـ دي.دي.تي إلى تلف الجهاز العصبي ويمكن أن تسبب تشوهات خلقية. لهذا السبب حظرت الولايات المتحدة وعشرات الدول الأخرى استخدام مادة الـ دي.دي.تي.
يقول العلماء:الجريان السطحي
ليس من الواضح ما إذا كان الفوسفات العضوي يتراكم في أجسام الثدييات البحرية بطريقة مماثلة. ولكن حتى لو لم يفعلوا ذلك ، فقد يستمرون في التسبب في حدوث مشكلات.
يقول وايتهيد:"لا يلتصق الفوسفات العضوي بالبيئة لفترة طويلة مثل مادة الـ دي.دي.تي". لكن المواد الكيميائية لا تزال تستخدم في المحاصيل ولقتل البعوض والآفات الأخرى. لذلك هناك دائمًا المزيد من الأشخاص الذين يدخلون البيئة.
يريد الباحثون بعد ذلك دراسة الحيوانات في المناطق الساحلية التي بها جريان كيميائي من المزارع ، كما يقول المؤلف المشارك في الدراسة ناثان كلارك. وهو عالم أحياء تطورية أيضًا في جامعة بيتسبرغ. إنهم يخططون لجمع عينات الدم من الدلافين وخراف البحر في تلك المياه. سيبحثون عن أدلة على تعرض الحيوانات لمبيدات الآفات. إذا كان الأمر كذلك ، فسيساعد ذلك العلماء في البحث عن الروابط بين المواد الكيميائية في البيئة والتأثيرات في أجسام الحيوانات ، على حد قوله.
