ზარმაცები უჩვეულოები არიან — ყველაზე ნელა მოძრავი ძუძუმწოვრები პლანეტაზე, რომლებსაც ასევე ყველაზე ნელი მეტაბოლიზმი აქვთ და მუდმივად ვერ არეგულირებენ სხეულის ტემპერატურას.
ახალ გენეტიკურ კვლევაში აღმოაჩინეს მინიშნებები იმის თაობაზე, თუ როგორ განუვითარდა ამ სახელგანთქმულ აუჩქარებელ არსებას ასეთი უკიდურესად დაბალენერგიული ცხოვრების სტილი.
მკვლევართა საერთაშორისო ჯგუფმა სრულყოფილი ანალიზი ჩაუტარა ორთითა ზარმაცას (Choloepus didactylus), შეადარა ათეულობით სხვა ძუძუმწოვარს, მათ შორის მათ ნათესავ არასრულკბილიანებს — ჭიანჭველაჭამიას და ჯავშნოსანს (არმადილი).
ანალიზებმა გამოავლინა დნმ-ის რამდენიმე მიმდევრობა, რომლებსაც გენომში ახალ ადგილას საკუთარი თავის გადაადგილება ან კოპირება შეუძლიათ.
მათ ტრანსპოზონებს ან „მხტუნავ გენებს“ უწოდებენ და წარმოადგენენ ცხოველთა ევოლუციის ამბის მნიშვნელოვან ნაწილს.
ზარმაცასა და ევოლუციურ ხეზე მისი ადგილის შემთხვევაში, ამ ტრანსპოზონების ხტუნაობის მტკიცებულებები 30 მილიონ წელზე მეტს ითვლის.
თუმცა, რამაც რეალურად მიიპყრო მკვლევართა ყურადღება, იყო ის, რომ ამ გენების რაოდენობა დაკავშირებული იყო მიტოქონდრიებთან (რომლებიც უჯრედებში ელექტროსადგურების ფუნქციას ასრულებენ) და მეტაბოლიზმში ჩართულ სხვა გენებთან.
„ჩვენი შედეგები მიუთითებს, რომ ზარმაცებს შეიძლება განუვითარდათ გენეტიკური „სარეზერვო სისტემები“, რომლებიც ხელს უწყობენ მათი „მოდუნებული მიტოქონდრიების“ კომპენსირებას და მხარს უჭერენ ცხოვრების უნიკალურ სტილს“, — ამბობს ლაიბნიცის ველური ბუნების კვლევების ინსტიტუტის ბიომრავალფეროვნების გენომიკოსი კამილა მაძონი.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ზარმაცების უჯრედების დაბალმა მოთხოვნამ ენერგიაზე, შეიძლება მუტაციებს მათ დუნე მიტოქონდრიულ გენომებში აკუმულირების საშუალება მისცა.
მხტუნავი გენები შეიძლება კომპენსირების გზა იყოს, რომელიც ქმნის ალტერნატიულ გენეტიკურ გზებს ცხოველის სიცოცხლისთვის. თუმცა, დამატებითი კვლევების გარეშე, დაზუსტებით ჯერ არაფერი ვიცით.
აღსანიშნავია, რომ იქ ნაპოვნი რამდენიმე გენეტიკური მიმდევრობა უკვე დაახლოებით 30 მილიონი წელია, რაც შენარჩუნებულია. როგორც ჩანს, ისინი სათავეს იღებს თანამედროვე ზარმაცების საერთო წინაპრისგან, მაგრამ შემდეგ, ზარმაცები ჭიანჭველაჭამიებისა და შავშნოსნებისგან გამოიყვნენ.
„ზარმაცებს ძუძუმწოვრებს შორის ყველაზე ნელი მეტაბოლიზმი აქვთ, მაგრამ მაინც ჯანმრთელები არიან. იმის გაგებამ, თუ როგორ აღწევენ ისინი ამას, შეიძლება ახალი ცნობები მოგვცეს იმის თაობაზე, თუ როგორ მართავენ უჯრედები ენერგოეფექტიანობას“, — ამბობს მაძონი.
მოდუნებული ცხოვრების წესის დამკვიდრება შესაძლოა მთავარი სარგებელი იყოს და ამ კვლევის შედეგებმა შეიძლება გავლენა იქონიოს ადამიანის ჯანმრთელობაზეც.
„ადამიანის მრავალი დაავადება, მათ შორის დიაბეტი, ასაკთან დაკავშირებული დარღვევები, ნეიროდეგენერაცია და კუნთების ატროფია — მოიცავს ენერგიის გამომუშავებასთან და მიტოქონდრიულ ფუნქციასთან დაკავშირებულ პრობლემებს“, — ამბობს ბრაზილიის სირიუ-ლიბანიშის ჰოსპიტლის მოლეკულური ბიოლოგი პედრუ გალანტი.
მაგალითად, მიტოქონდრიებზე გავლენა შეიძლება ჰქონდეს ისეთ დაავადებასაც, როგორიცაა სიმსუქნე; და ამ ენერგოსადგურების დარღვევა დაკავშირებულია ისეთ დაავადებასთან, როგორიცაა პარკინსონი.
არსებობს მოსაზრება, რომ თუ ზარმაცას დნმ-ს შეუძლია გვასწავლოს, თუ როგორ შევინარჩუნოთ ძუძუმწოვრის ჯანმრთელობა მაშინაც კი, როდესაც ის სრული დატვირთვით არ მუშაობს — შეიძლება ვიპოვოთ გზა, რომლითაც დავიცავთ ამ ენერგიის გამომმუშავებელ ერთეულებს ადამიანის უჯრედებში.
„მიუხედავად იმისა, რომ დამატებითი კვლევებია საჭირო, ზარმაცების უჯრედული ხაზები შესაძლოა ბუნებრივ მოდელს გვთავაზობდეს იმის გასაგებად, თუ როგორ უმკლავდებიან ორგანიზმები დაბალი ენერგიის მდგომარეობებს და რა ხდება დაავადების დროს. გრძელვადიან პერსპექტივაში, ამან შეიძლება გავლენა მოახდინოს ქსოვილის შენახვის, კრიტიკული ზრუნვის მედიცინის, დაბერების, მეტაბოლურ დაავადებებისა და ხანგრძლივი კოსმოსური მოგზაურობის კვლევები“, — ამბობს გალანტი.
თუმცა, ამის გაკეთება სიფრთხილითაა საჭირო.
მხტომიარე გენების მიერ შემოტანილმა დნმ-ის შესწორებებმა ადამიანებში შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი დაავადება, როგორიცაა კიბო, რაც კიდევ უფრო გასაოცარს ხდის იმას, რომ ზარმაცებს მათ მიმართ ასეთი მაღალი ტოლერანტობა აქვთ.
შემდეგი ნაბიჯებია უფრო ახლოს დაკვირვება იმ „კოპი-პეისტ“ გენებზე, რომლებსაც ზარმაცები ათობით მილიონი წლის განმავლობაში ინარჩუნებენ და ზუსტად გარკვევა, თუ რას აკეთებენ ისინი ამას ბიოლოგიურად — განსაკუთრებით მიტოქონდრიებთან და მეტაბოლიზმთან დაკავშირებით.
ამ მომაჯადოებელ არსებებს ჩამოუყალიბდათ თვისებები, რომლებიც შეიძლება სხვა მხრივ პრობლემური ყოფილიყო —ცხოველებში სისწრაფე ხშირად გადარჩენას ნიშნავს ; ამის ნაწილობრივი მიზეზი კი როგორც ჩანს, ზარმაცას დნმ-ში იმალება.
„ევოლუციამ უკვე მილიარდობით ექსპერიმენტი ჩაატარა. ზარმაცების მსგავსი უჩვეულო ცხოველების შესწავლით, ზოგჯერ ვპოულობთ ისეთ ბიოლოგიურ გამოსავლებს, რომლებიც ადამიანებს არასოდეს ჩამოყალიბებიათ“, — ამბობს ბიოინფორმატიკოსი მარსელა ულიანუ-სილვა.
კვლევა BMC Biology-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია sanger.ac.uk-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
