منشأ نور «کرم شب‌تاب» بالاخره مشخص شد

راز بقا: آیا تا به حال به این فکر کرده اید که این حشرات درخشان چگونه این کار را انجام می‌دهند؟ دانشمندان مطمئناً این مورد را بررسی کرده و اکنون دو ژن کلیدی را کشف کرده اند که راز درخشندگی آن‌ها را آشکار می‌کند. 

به گزارش راز بقا، «شین هوا فو»، زیست شناس دانشگاه کشاورزی هوآژونگ در چین می‌گوید: «در مطالعه کرم شب تاب دو نکته کلیدی وجود دارد: 

اولین مورد این است که چگونه لارو‌های کرم شب تاب، یا کرم‌های درخشان، به سرعت اندام‌های سبک خود را به ساختار فیزیکی کاملاً متفاوتی در بزرگسالی تبدیل می‌کنند. مورد دیگر این است که چگونه کرم‌های بزرگسال می‌توانند این اندام‌ها را که فانوس نامیده می‌شوند، کنترل کنند، مثلاً با روشن و خاموش کردن آن‌ها مانند الگو‌های مورس، مثلا زمانی که یک جفت جذاب در نزدیکی یکی از آنهاست. 

در مطالعه جدیدی که این هفته در مجله Nature Communications منتشر شد، فو و نویسنده همکارش، «ژینلای ژو»، ژنوم کرم شب تاب آبی را که در شالیزار‌های برنج در چین یافت می‌شود، رمزگشایی کردند.

با انجام این کار، آن‌ها دو ژن کلیدی را که مسئول تشکیل، فعال‌سازی و موقعیت‌یابی اندام نورانی این کرم شب‌تاب هستند، مورد بررسی دقیق قرار دادند. نتیجه تعجب آور بود، زیرا این ژن‌ها که قبلاً عاملی برای کمک به رشد کرم شب تاب شناخته شده بودند، هرگز با نورتابی زیستی مرتبط نبودند. فو می‌گوید این یافته می‌تواند در نهایت به دانشمندان کمک کند تا بفهمند چگونه این کرم‌ها توانایی روشن شدن مانند آتش بازی را تکامل دادند.
«فو» می‌گوید که این کار بسیار مهمی است، زیرا کرم‌های شب‌تاب در سرتاسر جهان در حال سقوط آزاد بسیار شدیدی هستند. در حال حاضر هجده گونه در ایالات متحده و بسیاری دیگر در سطح جهان به دلیل ترکیبی از آلودگی نوری، استفاده از آفت‌کش ها، از بین رفتن زیستگاه و عوامل دیگر با انقراض روبرو هستند.

راز نور کرم شب تاب

همانطور که مشخص است، کرم شب نقش کلیدی در مطالعه جدید فو و همکارش دارد. او این گونه را کشف کرد و از سال ۲۰۰۰ روی آن مطالعه کرد، حتی یک کلنی در آزمایشگاه ایجاد کرد که سالانه ۶۰۰۰۰۰ کرم شب تاب تولید می‌کند. این جمعیت به او این امکان را داد که به صورت ۲۴ ساعته و دقیق لحظات پس از تشکیل شفیره که اندام‌های نورانی بالغ آن‌ها رشد می‌کنند، مطالعه کند. 

فو و ژو در آزمایش اخیر خود به تغییر ژنوم این حشرات ورود کردند تا ببینند با خاموش کردن یا از بین بردن ژن‌های خاص چه تأثیری ایجاد می‌شود. آن‌ها کشف کردند که کرم شب‌تاب در طول شفیره شدن، ژن‌های Alabd - B و AlUnc - ۴ خود را فعال می‌کند، که باعث می‌شود فانوس کرم بالغ در موقعیت مناسب در شکم رشد کند.

جینگ-که ونگ، بیوشیمیدان و مدیر مؤسسه رابط گیاه و انسان در دانشگاه نورث ایسترن در بوستون، مطالعه جدید را به دلیل استفاده از ابزار‌ها و آنالیز‌های پیشرفته ژنومی «تأثیرگذار» خواند. علاوه بر این، ونگ، که در این تحقیق شرکت نداشت، می‌گوید که این زمینه را برای درک این موضوع فراهم می‌کند که چگونه جد مشترک کرم‌های شب‌تاب این دو ژن را برای تولید نور انتخاب کرده است.

با این حال، چالش‌های زیادی برای گسترش تحقیقات تکمیلی در پیش است. پرورش کرم شب تاب تا حدی به دلیل روابط پیچیده آن‌ها بسیار دشوارتر از پرورش موش، مگس میوه یا سایر حیوانات معمولی است. علاوه بر این، این مطالعه تنها محدود به گونه‌های نر یعنی A. leii است، که به این معنی است که این مطالعه نسبت به نیمی از جمعیت این گونه‌ها - ماده‌ها – عملا ساکت است. فو قصد دارد این را در مطالعه بعدی اصلاح کند.