سر بقاء أسماك حيةً رغم تجمدها

تتميز أسماك الآمور النائمة Amur sleeper، المعروفة بالاسم العلمي Perccottus glenii، بكونها النوع الوحيد بين الأسماك الذي يظل على قيد الحياة داخل طبقات الجليد الصلب. فهذه الأسماك، التي يعود أصلها إلى حوض تصريف نهر آمور بشمال شرق آسيا، تقضي شتاءها في حالة سبات في المسطحات المائية الصغيرة التي تتجمد مياها من سطحها لأعماقها.

من هنا، عمد هايفينج جيانج، من الأكاديمية الصينية للعلوم في مدينة ووهان، وفريقه البحثي إلى تعيين التسلسل الجينومي لأسماك الآمور النائمة، ومقارنته بجينوم لأسماك وثيقة القرابة بها، لكن لا تتحمل العيش في درجات حرارة شديدة الانخفاض كما تفعل أسماك الآمور النائمة. وحصل الفريق البحثي أيضًا على عينات لأنسجة جُمعت من أسماك الآمور النائمة في حالاتها الثلاث: النشاط، والتجمد، وحال ذوبان الجليد عنها؛ ثم حللوا جزيئات الحمض النووي الريبي المرسال في أدمغة هذه الأسماك وأكبادها وعضلاتها، بالإضافة إلى الجزيئات الصغيرة الأخرى التي وُجدت في أكباد الأسماك وعضلاتها.

وكشف الفريق البحثي عن 308 من الجينات اتسمت بكونها أقل نشاطًا في فترات تجمد هذه الأسماك مقارنةً بفترات نشاطها وحركتها. ويؤثر العديد من هذه الجينات التي انخفض نشاطها في بِنى خلوية منتجة للطاقة، تُعرف باسم الميتوكوندريا، وهو ما يوحي بأن هذه الأسماك لجأت إلى خفض معدلات الأيض لديها لتوفير استهلاك طاقتها. كما كشف التحليل الذي أجراه الفريق البحثي عن حدوث عمليات تكيف في استقرار الهيكل الخلوي لهذه الأسماك، وعن تغيرات مواتية في عمليات تخليقها للمواد الكيميائية المسؤولة عن حماية خلاياها من درجات الحرارة المنخفضة، فضلًا عن عمليات نقل هذه المواد، وعمليات حماية الخلايا العصبية للأسماك، وهي عوامل يُرجح أنها أسهمت جميعها في إكساب هذه الكائنات قدرتها على تحمل موجات الصقيع القارس.

Mol. Biol. Evol. https://doi.org/grvhzs (2023)