نعلم أخيرًا كيف تنمو دودة الدم الكابوسية أنيابًا مصنوعة من المعدن
ديدان الدم ليست لضعاف القلوب. قد تبدو هذه الأنابيب البحرية ذات المظهر اللحمي غير ضارة من مسافة بعيدة ، ولكن لا تنخدع.
ديدان الدم (المعروفة أيضًا باسم `` الديدان الخشنّة '' من جنس Glycera ) هي حيوانات آكلة للحوم تحفر في عمق الوحل على طول قاع البحر ، وتخرج لتلتقط الفريسة والمنافسين في فكيهم المخيفين المكونين جزئيًا من النحاس - والمزيج من السم المشل.
حتى العلماء الذين يدرسون هذه المخلوقات من أجل لقمة العيش لا يتحدثون بشدة عن ديدان الدم.
يقول عالم الكيمياء الحيوية هربرت وايت من جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا : "هذه ديدان بغيضة جدًا من حيث أنها سيئة المزاج ويمكن استفزازها بسهولة" .
"عندما يواجهون دودة أخرى ، فإنهم عادة ما يقاتلون باستخدام فكيهم النحاسي كأسلحة."
 |
| صورة مقرّبة لناب دودة الدم. |
في دراسة جديدة - بقيادة المؤلف الأول ويليام وندرلي ، طالب دراسات عليا في وايت لاب - حقق الباحثون في كيفية اكتساب فصيلة دودة الدم Glycera dibranchiata النحاس لفكها ، والذي يشكل حوالي 10 بالمائة من الهيكل العام للفك ، مع الباقي. تتكون من البروتين والميلانين .
سبق أن لوحظ أن مزيج النحاس والميلانين في فكي دودة الدم يمنح الأنياب مقاومة كبيرة للتآكل ، مما يساعد الأسنان على الاستمرار في عمر الحيوان الذي يصل إلى حوالي خمس سنوات.
في البحث الجديد ، قام الفريق بتشريح ديدان الدم ، وتحليل أنسجة الفك ، ودراسة الخلايا المستنبتة في المختبر ، وتحديد البروتين الهيكلي الذي يساعد هذه المكونات الكيميائية المختلفة على التجمع بنجاح.
يقترح الباحثون أن البروتين المعني - المسمى بالبروتين متعدد المهام (MTP) - فعال للغاية ، ويمكن أن يساعد في تحديد الطريق إلى عمليات تصنيع المواد الجديدة.
يقول وايت: "لم نتوقع أبدًا أن يقوم البروتين بمثل هذه التركيبة البسيطة ، والتي تتكون في الغالب من الجلايسين والهيستيدين ، بأداء العديد من الوظائف والأنشطة غير ذات الصلة" .
"يمكن أن تكون هذه المواد علامات طريق لكيفية صنع وهندسة مواد استهلاكية أفضل."
وفقًا للباحثين ، تؤدي MTP العديد من الأدوار الكيميائية في عملية إنتاج الفك من طرف إلى طرف.
يتضمن ذلك النحاس الرابط (الذي يتم حصاده من الرواسب البحرية) ، وتحفيز تكوين الميلانين ، والعمل كمنظم ومصنع ، وتجميع المزيج الناتج من البروتين والنحاس والميلانين الذي يشكل الفكين في خرطوم دودة الدم.
يقول الباحثون إنها خدعة هائلة ، وتتطلب الكثير من العمل ومعدات مختلفة لتكرارها في بيئة معملية ، باستخدام المعدات التقليدية.
إذا تمكنا من اكتشاف كيفية تكرارها ، على الرغم من ذلك - بطريقة ما تسخير MTP الطبيعية أو محاكاة وظائف كيميائية مماثلة - فقد تكون خطوة كبيرة إلى الأمام في علم المواد.
كتب الباحثون في ورقتهم : "تمثل الأنشطة المنسقة للخطة المتوسطة الأجل في بناء بنية Glycera jaw فرصة مقنعة لإعادة التفكير في تصميم تقنيات المعالجة اللازمة للمواد البوليمرية المركبة والمستدامة عالية الأداء" .
"إن الجمع بين البساطة الكيميائية والتنوع الوظيفي في MTP يحمل إمكانات هائلة لمعالجة المواد المستوحاة من الطبيعة والطبيعية."
إنه لأمر مدهش أن نعتقد أن كل هذه البراعة قد تطورت بطريقة ما داخل فم دودة الدم. ربما ليسوا بهذا السوء بعد كل شيء.
قال وايت لنيو ساينتست : "لديك دودة صغيرة تصنع فكًا صلبًا وصلبًا مثل البرونز ، وبعض السيراميك أيضًا" . "وهم يفعلون ذلك بشكل مستقل."