مورچه‌ها چگونه به خطر واکنش نشان می‌دهند؟
تاریخ انتشار: ۳۰ خرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۰۲۶۰۴۸
به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از دانشگاه راکفلر، مورچه‌ها با استفاده از مجموعه‌ای از گیرنده‌های بویایی و پیام های شیمیایی به نام فرومون‌ها در دنیای پُر از رایحه و بوی خود، راه را پیدا می کنند. مورچه ها در تمام دوران زندگی خود، در جستجوی غذا، دفاع از لانه، جفت گیری یا مراقبت از نوزادانشان، پیام های شیمیایی را ارسال و دریافت می کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
برخلاف یافته‌های قبلی، مطالعه جدید که در نشریه Cell منتشر شده است، نشان می‌دهد تنها چند ناحیه خاص دستگاه بویایی در پاسخ به فرومون‌های هشدار دهنده فعال می‌شوند. فرومون ها پیام های خطری هستند که باعث وحشت و تخلیه لانه می‌شوند. این نتایج پرسش‌هایی را در مورد نحوه پردازش اطلاعات حسی در مغز مورچه و همچنین احتمالات وسوسه‌انگیزی را برای آشکار ساختن صدها گیرنده بوی دیگر مطرح می‌کند.
دنیل کرونور، رئیس آزمایشگاه رفتار و تکامل اجتماعی در دانشگاه راکفلر می‌گوید: ابزارهای نوروژنتیک در دهه‌های گذشته انقلابی در حوزه علوم اعصاب مگس میوه ایجاد کردند، در حالی که علوم اعصاب حشرات اجتماعی اساساً پیشرفتی نداشته است. پیشرفت های فنی اکنون این امکان را فراهم کرده است تا از این ابزار قدرتمند برای مطالعه رفتار اجتماعی مورچه ها استفاده شود.
شاخک‌ها
در سال ۱۹۵۸، ویلسون گزارش داد که ترشحات غده فک پایین مورچه‌های نجّار باعث می‌شود هم‌لانه های آنها بر سرعت خود بیفزایند و رفتارهای دفاعی اتخاذ کنند. او این پاسخ را «رفتار هشداردهنده» نامید. از آن زمان، دانشمندان گزارش دادند که رفتار هشداردهنده و بسیاری از فعالیت های اجتماعی پیچیده دیگر در کلنی های مورچه ها، توسط مجموعه وسیعی از فرومون ها تنظیم می شود.
گیرنده‌های بویایی مورچه‌ها روی نورون‌های شاخک‌های آنها قرار دارند که داده های دریافتی را به مراکز مغزی به نام لوب شاخکی می‌فرستند. لوب های شاخکی از ساختارهای تخصصی به نام گلومرول تشکیل شده اند که برای پردازش بوها ضروری هستند. برخی از مورچه ها بیش از ۵۰۰ گلومرول دارند که گمان می رود با توانایی بالای آنها در درک و تمایز بین فرومون ها مرتبط باشد. تحقیقات قبلی آزمایشگاه کرونور نشان داد مورچه هایی که گیرنده های بویایی آنها از بین رفته، نمی توانند به پیام های فرومون پاسخ دهند.
محققان در این مطالعه، مورچه های تراریخته خود را با تزریق مواد ژنتیکی رمزگذاری پروتئین مصنوعی GCaMP، به درون تخم مورچه‌های مهاجم به وجود آوردند. این مورچه های مهاجم گونه بدون ملکه مورچه هستند که از مورچه های کارگر نابینای ماده تشکیل شده‌اند. وقتی سطح کلسیم هنگام فعالیت سلولی تغییر می‌کند، مورچه به رنگ سبز فسفری می درخشد.
تیلور هارت، سرپرست تیم تحقیق و پژوهشگر آزمایشگاه کرونائر، گفت: هدف ما این بود که پروتئین مصنوعی را تنها در یک نوع سلول منفرد یعنی نورون‌های حسی بویایی بیان کنیم.
این موضوع مهمی بود؛ زیرا لوب شاخک از چندین نوع سلول تشکیل شده است: نورون های حسی، نورون های پرتابی که داده های حسی را به قسمت های دیگر مغز منتقل می کنند و همچنین نورون های بینابینی جانبی که همه چیز را به هم مرتبط می کنند.
هارت گفت: انواع دیگر سلول ها می توانند شاخص نسبت پیام (سیگنال) به نویز را تضعیف کنند، زیرا می توانند فعالیت های دیگری مانند محاسبات، پردازش اطلاعات و تعدیل پیام ها را انجام دهند. همه اینها می تواند کاری را که نورون های بویایی انجام می دهند، پنهان کند.
نسبت سیگنال به نویز معیاری برای نمایش میزان سیگنال مفید در مقابل سیگنال مزاحم (نویز) است.
دکمه وحشت مغز مورچه
محققان یک گروه کوچک از مورچه‌ها را با بیان پروتئین مصنوعی GCaMP در نورون‌های حسی بویایی پرورش دادند. آنها همچنین یک تکنیک پیچیده تصویربرداری کلسیم دو فوتونی ابداع کردند که به آنها اجازه داد برای اولین بار فعالیت عصبی را در سراسر لوب‌های شاخک ها مورچه‌های زنده، ثبت کنند.
محققان تصمیم گرفتند روی فرومون های هشدار تمرکز کنند، چرا که فرّار هستند و واکنش های رفتاری قوی و محکمی را ایجاد می کنند. این محققان دریافتند مورچه های بالغی که این رایحه ها را تشخیص می دادند بلافاصله تلاش کردند تا آنجا که می توانند تخم های زیادی را جمع کنند و پس از آن پابه فرار گذاشتند و به بخش مجاور محفظه آزمایش گریختند.
هارت و همکارانش از تکنیک‌های جدید خود برای کنترل میزان فلورسان GCaMP در لوب‌های شاخک های ۲۲ مورچه تراریخته که در معرض طیف وسیعی از بوها، از جمله فرومون‌های هشداردهنده قرار گرفتند، از تکنیک جدیدی بهره گرفتند. تابش ها در ۶ گلومرول در یک ناحیه جمع شدند که نشان می دهد آن ناحیه ممکن است به عنوان دکمه وحشت مغز عمل کند.
هارت گفت: انتظار داشتیم بخش بزرگی از لوب شاخک نوعی واکنش به این فرومون های هشدار دهنده نشان دهد. اما بجای آن مشاهده کردیم پاسخ‌ها به شدت موضعی بود. بیشتر لوب شاخک اصلا واکنش نشان نداد.
این محقق افزود: این یافته‌ها جزییاتی را در مورد چگونگی پردازش ورودی حسی در مغز مورچه نشان می‌دهد. محققان می خواستند بدانند آیا این فعالیت اختصاصی است و هر گلومرول فقط به یک یا چند محرک خاص پاسخ می‌دهد یا با ترکیب‌های منحصربه‌فردی از گلومرول‌هایی که توسط یک محرک فعال می‌شوند، پخش می‌شود.
هارت گفت: مغز با بیش از ۵۰۰ گلومرول که به صورت پراکنده عمل می کند و صدها حسگر در آن واحد کار می کنند، در پردازش حسی به توان محاسباتی فوق العاده ای نیاز دارد و بیشتر بوهایی که آزمایش کردیم، تنها بخش کوچکی از کل گلومرول‌ها را فعال می‌کرد.
تحقیقات در مورد مورچه‌های تراریخته
این محقق اظهار داشت: با توجه به اینکه از ۵۰۰ گلومرول فقط ۶ گلومرول واکنش نشان دادند، این سوال پیش آمد که مورچه به این همه گلومرول های مختلف برای چه کاری نیاز دارد؟
کرونوئر افزود: اکنون راحت‌تر می‌توان فهمید چرا مورچه‌ها بیشتر از سایر حشرات نیاز دارند رایحه ها را متمایز کنند. هارت صدها مورچه تراریخته را پرورش داده است که با همتایان وحشی خود فقط در توانایی پیام رسانی متفاوت هستند. این نتایج گنجینه بزرگی برای تحقیقات آینده فراهم می کند.
او می‌گوید: ابزارهایی که تیلور ایجاد کرد، طیف وسیعی از سؤالات را مطرح می کند که تاکنون غیرقابل دسترس بود. این سوالات در مورد ارتباط گلومرول‌های خاص با انواع فرومون‌هایی است که مورچه‌ها برای مواردی مانند حمله، نیروگیری و تمایز بین بیگانگان و هم لانه ای ها استفاده می‌کنند. همچنین سؤالات جالبی در مورد دستگاه بویایی پیچیده این حشرات مطرح می کند. لارو مورچه هم دارای نورون‌های حسی بویایی است؛ بنابراین اکنون می‌توانیم به قابلیت‌های حسی آنها نگاه کنیم.
علم و آموزش علم و فناوری جهان ۰ نفرمنبع: ایرنا
کلیدواژه: پژوهش حشره تراریخته مورچه پژوهش حشره تراریخته مورچه نورون های حسی فرومون ها مغز مورچه رایحه ها مورچه ها پیام ها شاخک ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.irna.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایرنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۰۲۶۰۴۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
این ۴ نکته عمرتان را ۶ سال افزایش می‌دهد
به گزارش خبرآنلاین، نتایج یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که یک سبک زندگی سالم می‌تواند خطر ژنتیکی مرگ زودهنگام را تا ۶۲ درصد کاهش دهد.
همشهری آنلاین در گزارشی نوشت: بر اساس یک مطالعه، حتی اگر ژنتیک شما را در معرض خطر مرگ زودهنگام قرار دهد، یک سبک زندگی سالم می‌تواند به شما کمک کند تا به طور قابل توجهی با آن مبارزه کنید.
به گزارش سی ان ان، دکتر ژو لی(Xue Li)، رئیس دانشکده بهداشت عمومی در دانشکده پزشکی دانشگاه ژجیان در چین، گفت با تغییر سبک زندگی و پیروی از یک سبک زندگی سالم، خطر مرگ زودهنگام می‌تواند تا حدود ۶۲ درصد در افراد دارای استعداد ژنتیکی کاهش یابد.
بسیاری از مطالعات ارتباط بین سبک زندگی سالم و طول عمر را نشان داده‌اند و برخی دیگر بر مولفه ژنتیکی در طول عمر تاکید کرده‌اند، اما گزارشی که در نشریه «بی ام جی اویدنس بیسد مدیسین» (BMJ Evidence Based Medicine) منتشر شد، چگونگی تاثیر این دو را بررسی کرده است.
افزایش ۶ سال به طول عمر با سبک زندگی سالم
دکتر علاءالدین شادیاب، دانشیار بهداشت عمومی و پزشکی در دانشگاه «کالیفرنیا سن دیگو» که در این تحقیق شرکت نداشت، گفت که این مطالعه با داده‌های بیش از ۳۵۰ هزار نفر و اطلاعات مربوط به ژنتیک، تحصیلات، وضعیت اجتماعی-اقتصادی و سابقه بیماری آنها، دارای روش شناسی قوی بود.
در جریان این مطالعه، محققان به هر فرد یک نمره «خطر پلی ژنتیکی» دادند، که نمره‌ای است که حجم زیادی ازانواع مختلف ژن‌های متعددی را که بر طول عمر انسان تاثیر می‌گذارند ترکیب می‌کند. شرکت کنندگان در این مطالعه همچنین بر اساس نحوه رعایت اصول سبک زندگی سالم نمره‌ای دریافت کردند و سپس محققان به طور متوسط وضعیت سلامت آنها را به مدت ۱۳ سال مورد پیگیری قرار دادند تا مشخص شود این افراد عمر کوتاه، متوسط یا طولانی دارند.
این داده‌ها نشان می‌دهد که همه افراد، صرف‌نظر از خطرات ژنتیکی‌شان، در صورت داشتن سبک زندگی ناسالم، ۷۸ درصد بیشتر احتمال دارد که زودتر بمیرند. دکتر ژو لی، که همچنین مدیر موسسه ملی علوم داده در دانشکده بهداشت و پزشکی دانشگاه ژجیان است، گفت: افرادی که هم خطر ژنتیکی برای یک عمر کوتاه و هم سبک زندگی ناسالم دارند، دو برابر بیشتر از افرادی که خطر ژنتیکی ندارند و سبک زندگی سالم‌تری دارند، زودتر می‌میرند.
داده‌ها نشان می‌دهد افرادی که در معرض خطر ژنتیکی قرار دارند می‌توانند با یک سبک زندگی سالم، طول عمر خود را تا ۵.۵ سال افزایش دهند.
عوامل معکوس کننده مرگ زودهنگام
این مطالعه مشاهده‌ای بود، به این معنی که می‌توانست ارتباط‌ها را تعیین کند، اما نمی‌توانست با اطمینان بگوید که این رفتارها علت مستقیم تغییرات در طول عمر هستند. اما محققان توانستند چهار عامل را شناسایی کنند که بیشترین تأثیر را بر معکوس کردن خطر مرگ زودهنگام دارند.
لی گفت: «این مطالعه یک ترکیب سبک زندگی بهینه شامل چهار عامل سبک زندگی: عدم مصرف سیگار، فعالیت بدنی منظم، مدت زمان خواب کافی و رژیم غذایی سالم را شناسایی کرده که مزایای بهتری برای افزایش طول عمر انسان ارائه می‌کند.
خواب کافی در این مطالعه هفت تا هشت ساعت در شب تعریف شد. دستورالعمل های فعلی فعالیت بدنی در آمریکا حداقل ۱۵۰ دقیقه فعالیت بدنی متوسط و دو روز تمرین قدرتی در هفته را برای بزرگسالان توصیه می‌کند.
چطور سبک زندگی سالم داشته باشیم؟
بسیاری از مطالعات نشان می‌دهند رژیم غذایی مدیترانه‌ای برای داشتن زندگی سالم‌تر و طولانی‌تر، گزینه مناسبی است، رژیم مدیترانه‌ای سبکی از غذا خوردن است که بر پخت و پز مبتنی بر گیاه تمرکز دارد و اغلب غذاهای آن حاوی میوه‌ها، سبزیجات، غلات کامل، لوبیا، دانه‌ها و روغن زیتون است. در این رژیم غذایی از گوشت قرمز کم استفاده می‌شود.
وقتی نوبت خواب کافی می‌رسد، اگر نمی‌توانید هفت یا هشت ساعت بخوابید، سعی کنید یک روال خواب ایجاد کنید، زمانی که نمی‌توانید بخوابید از رختخواب خارج شوید و اتاق خواب را خنک و تاریک نگه دارید.
اگر تلاش کرده‌اید و نتوانسته‌اید یک برنامه ورزشی بسازید که می توانید به آن پایبند باشید، آن را به بخشی از برنامه روزمره خود تبدیل کنید، به آرامی شروع کنید و فعالیتی را انتخاب کنید که از آن لذت می‌برید.
۴۷۲۳۶
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان اپلیکیشن خبرآنلاین را نصب کنید. کد خبر 1901659
جاده کندوان یک طرفه شد