هل ينام قنديل البحر ؟

[Mary Naeem]

هل ينام قنديل البحر ؟



قنديل البحر ليس لديه مخ، أو حتى أي شيء أكثر من نظام عصبي بدائي، ولكن يبدو أن قنديل البحر لديه أوقات نوم، وقد وجدت دراسة جديدة أن قنديل البحر يدخل في حالة تشبه النوم، وإذا تم تأكيد الدراسة التي نشرت في مجلة الأحياء من خلال الدراسات المستقبلية، فإن قنديل البحر هو أول حيوان على الإطلاق ليس لديه نظام عصبي مركزي تمت ملاحظته أثناء النوم، وإن هذا الإكتشاف يمكن أن يعزز نظرية أن النوم هو خاصية ناشئة للخلايا العصبية، وبعبارة أخرى، قد يكون النوم شيئا تقوم به الخلايا العصبية المتصلة بشبكة ما، حتى بدون تنظيم معقد.

قال الباحث المشارك في الدراسة، إن الإبداع الحقيقي لما أظهرناه هو أن هذا الحيوان الذي هو بعيدا تقريبا تطوريا عن البشر والحيوانات ويبدو أنه يمتلك أيضا هذه الحالة السلوكية للنوم، كلير بيدبروك طالب دكتوراه في الهندسة الحيوية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.


أصل النوم لدى قنديل البحر

النوم أمر بالغ الأهمية للبقاء على قيد الحياة، ولكن لا أحد يعرف بالضبط ماذا يفعل أو لماذا تطورت لأول مرة، وجدت دراسة أجريت عام 1995 في مجلة أبحاث سلوك المخ أنه عندما تحرم الفئران من النوم تماما، تتوفى في غضون ثلاثة أسابيع، وقد تم العثور على حيوانات بسيطة مثل دودة ربيداء رشيقة أو دودة سي إليجانس، التي تحتوي على 302 فقط من الخلايا العصبية ونظام عصبي مركزي بسيط للغاية، لإظهار أنماط من النشاط والراحة التي تبدو رائعة مثل النوم.

رافي ناث، طالب دراسات عليا في معهد كاليفورنيا للتقنية ومؤلف مشارك في الدراسة الجديدة يدرس عادة هذه الحالة الشبيهة بالنوم في دودة سي إليجانس، وقد تساءل هو ومستشار مختبره بول ستيرنبرج عما إذا كان بإمكانهما العثور على دليل على النوم في الحيوانات الأكثر بساطة، وقال ناث لقناة لايف ساينس إن قنديل البحر جاء إلى الذهن.


صادف طالب آخر من كلية كاليفورنيا التقنية، مايكل أبرامز، أن يزرع قنديل البحر في مختبر عالم الأحياء ليا غوينتورو في نفس الوقت لمشروع غير ذي صلة على الإطلاق، ولقد لاحظ أن جنسا واحدا وهو كاسيوبيا، أو قنديل البحر المقلوب، يبدو أنه أقل نشاطا في الليل، وقال أبرامز إن كاسيوبيا أو قنديل البحر المقلوب يقضي الغالبية العظمى من وقته جالس رأسا على عقب على قاع المحيط أو في قاع الحوض، مع نبض جسده مرة واحدة في الثانية، وهذا السلوك المستقر يجعل قنديل البحر المقلوب حيوانا سهلاً لتتبع سلوكه أثناء الدراسة.





قنديل البحر يأخذ قيلولة

انضم أبرامز وناث إلى بيدبروك للتحقيق في ما يفعله قنديل البحر، ولقد أدركوا أنه لإثبات أن قنديل البحر كان نائما، يجب عليهم إثبات أن سلوكه يفي بالمعايير القياسية للنوم، وانخفاض النشاط الذي يمكن عكسه بسرعة على عكس الغيبوبة أو عدم الوعي، وانخفاض الإستجابة للمنبهات مقارنة بحالة اليقظة، والتنظيم المتجانس، وهذا يعني أن هناك نوعا من الدافع الفطري نحو النوم وأن الحيوان يحتاج إلى النوم حتى يعمل.

لقياس النشاط، أحصى الباحثون معدل نبض جسم قنديل البحر في 23 من قناديل البحر لمدة ستة أيام وليال متتالية، ووجدوا أن المعدل انخفض بنسبة 32 في المائة في الليل، حيث قد إنخفض من حوالي 1155 نبضة لكل 20 دقيقة خلال النهار إلى 781 نبضة لكل 20 دقيقة في الليل، وعندما وضع الباحثون وجبة خفيفة في منتصف الليل في عمود الماء إستعاد قنديل البحر نشاطه وبدأ في النبض بمعدلات نهارية، مما يشير إلى أن هذه الفترة الهادئة كانت قابلة للإنعكاس بسهولة.


ولكن هل كان قنديل البحر أقل إستجابة من المعتاد؟ لمعرفة ذلك، وضع الباحثون قنديل البحر في حاويات صغيرة مصنوعة من الأنابيب البلاستيكية ذات قاع شبكي، ورفعوا قنديل البحر بلطف من أسفل الحوض، ثم سرعان ما انتزعوا الحاوية إلى أسفل، وتركوا قنديل البحر معلقا في الماء.

يفضل قنديل البحر المقلوب كاسيوبيا الجلوس على السباحة، لذا فإن قنديل البحر المعلق ينطلق في طريقه إلى أرضية الحوض، ولكنه يفعل ذلك بشكل أسرع خلال النهار، حيث بدأ في النبض لمدة ثانيتين بعد فقدان لسطح الراحة، مقارنة بما كان يفعله في الليل عندما استغرق الأمر حوالي 6 ثوان لبدء النبض، كما لو أنه كان يهتز عند النوم قبل أن يتفاعل.


بعد ذلك، إختبر الباحثون ما إذا كان سلوك النوم في قنديل البحر تحت السيطرة التماثلية، وبعبارة أكثر بساطة، كان السؤال، هل سيتصرف قنديل البحر في اليوم التالي إذا حرموا من هدوءهم في الليل؟ لمعرفة ذلك، فجر الباحثون نبضات لطيفة من الماء عند قنديل البحر لمدة 10 ثوانٍ كل 20 دقيقة، ووجدوا أنهم عندما أزعجوا قنديل البحر بهذه الطريقة خلال آخر 6 ساعات من الليل، أظهر قنديل البحر انخفاضا بنسبة 12 في المائة في النبض في أول 4 ساعات من اليوم التالي، كما لو كان يواجه مشكلة في الاستيقاظ، وعندما واصل الباحثون الاضطرابات طوال الليل، كان نشاط قنديل البحر أقل بنسبة 17 في المائة خلال اليوم التالي بأكمله، وبعد قضاء ليلة كاملة دون أي اضطرابات، عاد قنديل البحر إلى مستويات نشاطها الطبيعي في اليوم التالي.


تطور النوم لدى قنديل البحر

أحد الأسئلة الملحة هو ما إذا كان السلوك الشبيه بالنوم لدى قنديل البحر هو نفس السلوك الذي أدى في النهاية إلى النوم المعقد للحيوانات الأعلى، وقال ناث إن الباحثين يعرفون أن نفس الجينات والجزيئات التي تتحكم في النوم في الديدان والذباب تنظم أيضا النوم في سمك الزيبرا دانيو والبشر، ولم يكن الباحثون قادرين على البحث عن تلك الجينات والجزيئات في هذه الدراسة، ولكنهم وضعو جرعة من الميلاتونين ومضادات الهيستامين بيريريلامين في ماء قنديل البحر، وهما مادتان تصيب الإنسان بالنعاس، وأصبح قنديل البحر أيضا أقل نشاطا في وجود هذه المواد، مما يشير إلى أن حالة النوم في أقدم الحيوانات المعروفة وفي البشر قد يكون لها نفس الجذور البيولوجية.

إذا كان هذا شيء محفوظ في ما نلاحظه في غيره من اللافقاريات أو الفقاريات أو البشر، فما هو القاسم المشترك؟ قال بيدبروك، ما الذي يشتركوا فيه جميعا والذي قد يكون السبب وراء خضوع هذه الحيوانات لحالة النوم؟


قال ناث إن الخطوة التالية قد تتمثل في استخدام الأقطاب الكهربائية لتتبع نشاط الخلايا العصبية في قنديل البحر أثناء حالة النوم، وأضاف بدبروك، نود أن نرى ما إذا كانت هناك أنواع أخرى من قناديل البحر تنام أيضا، ونود أيضا أن نرى ما إذا كان الإسفنج ينام أم لا، حيث أن الإسفنجيات لا تحتوي على أجهزة عصبية على الإطلاق رغم أنها تمتلك بعض الجينات البدائية والبروتينات الموجودة في الأجهزة العصبية للحيوانات الأخرى.