صدف های اعماق دریا ریتم های جزر و مدی را با چرخه 24 ساعته در آزمایشگاه عوض می کنند.

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

دریچه های گرمابی در اعماق اقیانوس در تاریکی همیشگی قرار دارند، با این حال سلول های صدف دریچه ای Bathymodiolus azoricus که در 1700 متری (5600 فوت) زیر سطح زندگی می کند، ریتم 24 ساعته را در آزمایشگاه دنبال می کنند.

محققان دانشگاه وین و موسسات شریک IFREMER در فرانسه، دانشگاه اولدنبورگ و AWI در آلمان کشت‌های سلولی را از این صدف‌های اعماق دریا ایجاد کردند که اکنون بینش سلولی و مولکولی را در مورد مکانیسم‌های زمان‌بندی بیولوژیکی در اعماق دریا امکان‌پذیر می‌سازد. این مطالعه در مجله EMBO Reports منتشر شده است. این نشان می‌دهد که در محیط جزر و مدی صدف‌ها، زمان‌بندی بیولوژیکی می‌تواند بر همان ژن‌هایی تکیه کند که ساعت ۲۴ ساعته که ارگانیسم‌های ساکن در خشکی را تنظیم می‌کند.

صدف اعماق دریا Bathymodiolus azoricus در عمق 1700 متری (5600 فوت) اکوسیستم را در دریچه های گرمابی شکل می دهد. شرایط زندگی آن بر اساس استانداردهای انسانی بسیار شدید است: صدف‌ها در کف دریا در اطراف دودکش‌های دریچه مستعمره می‌شوند و باید فشار بالا و همچنین نفوذ مایع داغ و غنی از فلزات سنگین را تحمل کنند.

این مایع زمانی تشکیل می‌شود که آب دریا به کف دریا نفوذ کند، از سنگ‌های زیرین عبور کرده و به عنوان مایع گرمابی به اقیانوس برمی‌گردد. جهت جریان آن با جزر و مد تغییر می‌کند، احتمالا به همین دلیل است که صدف‌ها در این دریچه‌ها ریتم جزر و مدی را هم در رفتار و هم در زیست‌شناسی مولکولی خود نشان می‌دهند. چگونه موجودات بدون مغز چنین ریتم هایی را ایجاد می کنند تا کنون نامشخص مانده است.

برای اولین بار، تیم موفق به ایجاد کشت سلولی از صدف شد که اکنون بیش از سه سال است که در آزمایشگاه نگهداری می شود. آدری مت، اولین نویسنده این مطالعه و آغازگر آزمایش ها، توضیح می دهد: "در حالی که سلول های آزمایشگاهی معمولا در دمای 25 تا 37 درجه سانتی گراد رشد می کنند، سلول های صدف ما در یخچال و در دمای اعماق دریا رشد می کنند. این پیشرفت فنی در جهان منحصر به فرد است و بینش های جدیدی را در مورد بیولوژی این حیوانات می دهد."

ریتم صدف ها از ریتم جزر و مدی در اعماق بستر دریا به ریتم عمدتا شبانه روزی در آزمایشگاه تغییر می کند. ریتم شبانه روزی را حتی می توان به طور مستقل در کشت سلولی مشاهده کرد. این نشان دهنده انعطاف پذیری قابل توجهی در ماشین آلات ساعت است.

صدف های اعماق دریا دارای هسته ژن های ساعت شبانه روزی موجود در موجودات مختلف از مگس گرفته تا انسان هستند، البته با تغییرات خاص. این تغییرات می تواند ساعت را قادر سازد تا بین زمان شبانه روزی (12.4 ساعت) و شبانه روزی (24 ساعت) تغییر کند، احتمالا از طریق تغییرات در بیان دوره ژن ساعت.

اعماق دریا یکی از کمترین اکوسیستم های روی زمین است که تحت فشار قابل توجهی استثمار انسان، مانند استخراج معادن در اعماق دریا قرار دارد.

"این واقعیت که این اکوسیستم‌ها از نظر مکانیکی بسیار پیچیده هستند و دارای سیستم‌های زمان‌بندی پیچیده‌ای مانند سیستم‌های موجود در سطح هستند، نشان می‌دهد که چقدر ارزش حفاظتی دارند. در خشکی، ما می‌دانیم که فعالیت‌های انسانی مانند نور یا ارتعاشات ساعت‌های شبانه‌روزی را مختل می‌کنند. ساعت‌های اعماق دریا به احتمال زیاد به همان اندازه آسیب‌پذیر هستند و پیامدهای قابل‌توجهی برای ارگانیسم‌ها و MarseaRestinsy دارند." Matabos، هماهنگ کنندگان مشترک این مطالعه.

آدری ام مت و همکاران، ریتم‌های درون‌زا در کشت سلولی صدف اعماق دریا و خصوصیات ساعت مولکولی، گزارش‌های EMBO (2026). DOI: 10.1038/s44319-026-00970-7

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →