جانور دریایی کمیابی که «فلز سمّی» مصرف می‌کند
در دنیای بی‌رحمانه حیات روی زمین، موجودات آسیب‌پذیر گاهی باید برای اطمینان از بقاء‌شان به راه‌حل‌های خلاقانه روی آورند.
یک اسفنج دریایی به نام ثِئونِلا کانیکا (Theonella conica) را در نظر بگیرید. این حیوان ساده را می‌توان در دریای سرخ و اقیانوس هند یافت، در حالی که مشغول همان کاریست که اسفنج‌ها انجام می‌دهند، یعنی آب دریای اطراف‌شان را فیلتر می‌کنند تا مواد مغذی درون آن را استخراج کنند. تی. کانیکا که در ظاهر در جای خود لنگر انداخته، ابزار واقعاً شگفت‌انگیزی برای بقاء خود یافته است.
شانی شوهام، زیست‌شناس دریایی، می‌گوید: «بیست تا سی سال پیش، محققان آزمایشگاه ما نمونه‌هایی از یک اسفنج کمیاب به نام ثِئونِلا کانیکا را از صخره مرجانی زنگبار در اقیانوس هند جمع‌آوری کردند و در آن‌ها غلظت بالایی از مولیبدن یافتند.»
«در تحقیقات خودم می‌خواستم آزمایش کنم تا ببینم آیا چنین غلظت بالایی در این گونه اسفنجی در خلیج اِیلِت هم پیدا می‌شود، جایی که در اعماق بیش از ۲۷ متر رشد می‌کند. با یافتن اسفنج و تجزیه و تحلیل ترکیب آن کشف کردم بیش از هر موجود زنده روی زمین حاوی مولیبدن است: ۴۶۷۹۳ میکروگرم در هر گرم وزن خشک.»
ما و سایر موجودات به مقداری مولیبدن نیاز داریم چون یک عنصر کمیاب ضروری است که بدن ما از آن برای تجزیه موادی مانند داروها، سموم و سولفیت‌ها استفاده می‌کند. با این حال، مانند بسیاری چیزها، مولیبدن بیش از حد برای ما خوب نیست و حتی برای حیوانات دیگر بدتر است.
پس چگونه و چرا تی. کانیکا قادر به انباشتن مقدار زیادی از این فلز است، چیزی که شوهام و همکارانش می‌خواستند بفهمند و پاسخ را در شکل همزیستی باکتریایی اسفنج پیدا کردند.
تی. کانیکا به عنوان یک اسفنج دریایی، بسیار ساده است، هیچ اندام، بافت و سیستم عصبی ندارد. این موجود برای بقاء خود به روابط همزیستی با سایر ارگانیسم‌ها مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها، جلبک‌ها و ویروس‌ها وابسته است و به همین دلیل، ۴۰ درصد وزن بدنش را همزیست‌ها شکل می‌دهند.
همزیست‌ها ارگانیسم‌هایی هستند که در یک رابطه بلندمدت با هم زندگی می‌کنند و این رابطه برای هر دو موجود مفید است.
محققان دریافتند یکی از غالب‌ترین باکتری‌ها در تی. کانیکا به عنوان نوعی اندام سم‌زدا برای تجمع فلزات سنگین در بدن اسفنج عمل می‌کند. نام این باکتری اِنتوثِئونلا اس‌پی (Entotheonella sp) است، یک باکتری که در چند اسفنج مختلف یافت می‌شود و به دلیل توانایی خود در تولید طیف گسترده‌ای از ترکیبات زیست‌فعال شناخته شده است.
شوهام و همکارانش انبوهی از مواد را داخل اِنتوثِئونلا اس‌پی پیدا کردند که محتوای مولیبدن بسیار بالایی داشت.
مولیبدن زمانی سمی است که غلظت آن از محلولیت آن در آب بیشتر باشد. محققان باور دارند این باکتری، مولیبدن را جمع‌آوری کرده و آن را به ترکیبات مولیبدن ایمن، مانند مولیبدات کلسیم و مولیبدات سدیم تبدیل می‌کند.
شوهام توضیح می‌دهد: «باکتری‌ها با جمع کردن بیشتر و بیشتر مولیبدن، آن را از حالت محلول سمی خود به یک ماده معدنی تبدیل می‌کنند. ما مطمئن نیستیم آن‌ها چرا این کار را انجام می‌دهند.»
«شاید مولیبدن از اسفنج محافظت می‌کند، به این شکل که می‌گوید من سمی هستم! من را نخورید و در ازای این خدمت، اسفنج باکتری‌ها را نمی‌خورد و بهترین میزبانی را از آن‌ها می‌کند.»
معنای این تجزیه و تحلیل این است که ما می‌توانیم از این اسفنج‌ها و همزیست‌های آن‌ها استفاده کنیم، نه برای استخراج مولیبدن که کار پیچیده‌ای است و احتمالاً ارزش چنین تلاشی را ندارد، بلکه برای کمک به مقابله با آلودگی. چند سال پیش، یک اسفنج مرتبط به نام Theonella swinhoei پیدا شد که به طور مشابه سطوح بالایی از باریوم و آرسنیک را در خود جمع می‌کرد.
شوهام توضیح می‌دهد: «در این مورد هم مشخص شد اِنتوثِئونلا تا حد زیادی مسئول جمع‌آوری فلزات و تبدیل آن‌ها به مواد معدنی است و در نتیجه سمیت آن‌ها را خنثی می‌کند.»
«ادامه تحقیقات روی این باکتری می‌تواند برای تصفیه منابع آبی آلوده به آرسنیک مفید باشد، خطری جدی که به طور مستقیم روی سلامت ۲۰۰ میلیون نفر در سراسر جهان اثر می‌گذارد.»
نظر شما