سرما به چالش کشیده شد

این مگس کوچک بدون بال، برخلاف ساکنان بزرگ‌تر قطب جنوب، برای زنده ماندن به خز، پر یا چربی نیاز ندارد، بلکه مجموعه‌ای از مکانیسم‌های بیولوژیکی را برای مقاومت در برابر شرایط شدید قطب جنوب استفاده می‌کند. در واقع، درک راهبرد بقای آن می‌تواند بینش‌های ارزشمندی را برای کاربردهای انسانی، مانند حفاظت از سرما، ارائه دهد.

سال‌ها، بسیاری از جنبه‌های زندگی این حشره قطب جنوب رازآلود باقی مانده بود، اما اکنون، با کمک تحقیقات دقیق، دانشمندان رازهای چرخه زندگی منحصربه‌فرد دو ساله آن را فاش کردند. این یافته ها چگونگی رشد این حشره کوچک در یکی از خشن‌ترین محیط‌های زمین را روشن می‌کند.

چرخه زندگی دو ساله «مگس ریزه قطب جنوب» شامل دو مرحله خواب متمایز شامل بی‌تحرکی و دیاپوز اجباری است. محققان از طریق مشاهدات بیش از ۶ سال از پرورش لارو این حشره دریافتند که چگونه این حشره رشد و بقای خود را در آب‌وهوای خشن قطب جنوب افزایش دهد.

بی‌تحرکی، حالت خواب موقت است که در اثر شرایط نامساعد ایجاد می‌شود؛ لارو زمانی که با سرمای شدید مواجه می‌شود، رشد خود را متوقف می‌کند اما به محض اینکه محیط مساعدتر شد، رشد خود را از سر می‌گیرد. در مقابل، دیاپوز اجباری خواب پیچیده‌تر و از پیش برنامه‌ریزی‌شده‌ای است که بدون توجه به شرایط محیطی فوری، در نقطه ثابت در چرخه زندگی حشره رخ می‌دهد.

این راهبرد که نسبتا نادر است، معمولا در حشرات آب‌وهوای معتدل مشاهده می‌شود و به حشرات اجازه می‌دهد تا زمان دقیق رشد خود را تعیین کنند. محققان دریافتند که در زمستان اول، لاروها بالغ می‌شوند و وارد مرحله بی تحرکی می‌شوند و قبل از شروع مجدد رشد، منتظر شرایط گرم‌تری هستند.

با این حال، در زمستان دوم، حشرات به مرحله نهایی لاروی خود می‌رسند اما شفیره نمی‌شوند. در عوض، آنها وارد دیاپوز اجباری می‌شوند که انتقال آنها به بزرگسالی را تا تابستان بعد به تاخیر می‌اندازد.  این تاخیر داخلی تضمین می‌کند که وقتی تابستان بالاخره فرا رسی، همه به‌طور همزمان به‌عنوان بزرگسال ظاهر می‌شوند و شانس خود را برای یافتن جفت در مرحله کوتاه‌مدت بزرگسالی خود بهینه می‌کنند. با نزدیک شدن به تابستان، تحول مورد انتظار آغاز می‌شود. با افزایش دما، دیاپوز اجباری به پایان می‌رسد و به لاروها اجازه می‌دهد تا شفیره‌های خود را منطبق کرده و به‌صورت بالغ ظاهر شوند.

اما بزرگسالی برای این حشره قطب جنوب زودگذر است و این حشرات فقط چند روز زندگی می‌کنند و طی آن باید به سرعت یک جفت پیدا کند و قبل از اینکه در محیط خشن آسیب ببیند، تولید مثل کند. این راهبرد تولید مثل کاملا زمان‌بندی شده، برای بقای گونه در چنین زیستگاه خشن، بسیار مهم است.

توانایی خارق‌العاده این حشره قطب جنوب برای زنده ماندن در زمستان‌های متعدد از طریق بی‌تحرکی و دیاپوز اجباری، گواهی بر نبوغ طبیعت و انعطاف‌پذیری این گونه در برابر چالش‌های شدید است. نتایج این تحقیق فراتر از درک ساده اکوسیستم قطب جنوب است و انعطاف‌پذیری این حشره می‌تواند به دانشمندان در زمینه‌های حفاظت از سرما، سازگاری با آب‌وهوا یا حتی اکتشاف فضایی آموزش دهد.

اگر طبیعت راه‌حلی برای تحمل چرخه‌های بی‌وقفه ذوب و انجماد پیدا کرده، ممکن است مکانیسم‌های بیولوژیکی مشابهی برای انسان‌ها نیز اعمال شود و این یافته‌ها الهام‌بخش پیشرفت‌های آینده در زمینه‌هایی مانند حفظ بیولوژیکی و تحقیقات سازگاری آب‌وهوا باشد.

نتایج مقاله «تاثیر سرما بر قدرت عضلات قدامی ساعد» منتشرشده در پایگاه اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی نشان داد که سرما درمانی از گذشته به‌عنوان روش معمول برای کاهش یا جلوگیری از برخی مشکلات عنوان شده است. اثرات سرما ازجمله اثر آن بر میزان قدرت عضلات نیز نتایج ضد و نقیضی داشته است. با توجه به افزایش اندک قدرت عضلانی و تاخیر زمانی، به نظر نمی‌رسد که سرما درمانی عضلات از این نظر، ارزش کاربردی در توانبخشی بیماران باشد اما در ورزشکان این موضوع اهمیت دارد.

انتهای پیام