تويت
التماثل الوظيفى بين الحشرات والانسان
التماثل الوظيفى بين الحشرات والانسان
صورة لذبابة الفاكهة
الاستاذة الدكتورة / شادية السيد عبد العزيز
استاذ الحشرات المركز القومى للبحوث جمهورية مصر العربية
الملخص:
الحقائق العلمية المتوافقة مع الآية الكريمة:
اثبت العلماء بالدراسات الوراثية والبيوكيمائية والميكروسكوب الالكترونى وابحاث الجينوم ان حشرة الدروسوفيلا تخزن الدهن فى خلايا الاينوسايت التى تفرز انزيمات تساعد على اكسدة الغذاء المخزون بالحشرة، اى انها تقوم بميكانيكية متماثلة لوظيفة الخلايا الكبدية فى الثدييات، مما سيساعد فى دراسة ميكانيكية حدوث امراض الكبد، ومن ثم ايجاد علاج لامراض الكبد والسكر فى الانسان.
وجه الاعجاز:
ان الآية 38 من سورة الانعام ( وَمَا مِنْ دَابَّةٍ فِي الْأَرْضِ وَلَا طَائِرٍ يَطِيرُ بِجَنَاحَيْهِ إِلَّا أُمَمٌ أَمْثَالُكُمْ....) اشارة الى قاعدة من اهم قواعد تصنيف صور الحياة المختلفة، وان كل نوع من انواع الحياة عبارة عن خلق يشبه خلق الانسان فى انبثاقه عن اصل واحد، وترابطه فى امة واحدة. وان التشابه والتماثل بين هذه الامم والانسان ليس فى السلوكيات والاخلاق والاعمال فحسب، ولكن يتعدى كذلك التشابه والتماثل فى التركيب الجينى والوظيفى، والذى ثبت من نتائج الدراسات البيوكيمائية والمجهرية والوراثية وابحاث الجينوم. وسبق القرآن الكريم بالاشارة الى هذه الحقيقة من قبل 1428 من السنين.
المقدمة
ان للقرآن عطاء لكل جيل يختلف عن عطائه للجيل السابق.. ذلك ان القرآن للعالمين، اى للدنيا كلها.. لايقتصر على أمة بعينها..و انما هو الدين الكامل لكل البشر، ومن هنا فانه يجب ان يكون له عطاء لكل جيل.. والا لو أفرغ القرآن عطاءه الاعجازى فى قرن من الزمان مثلا لاستقبل القرون الاخرى بلا عطاء.. وبذلك يكون قد جمد، والقرآن متجدد ولايجمد ابدا.. قادر على العطاء لكل جيل بما يختلف عن الجيل الذى قبله، وبنفس الآية.
ان كل امة من الامم الكثيرة التى خلقها الله فى الكون هى امم امثالنا فى السلوك وفى لغات التفاهم، ونظام معيشتها. وقد تعلم الانسان محاكاة مادونه من الكائنات، فقابيل تعلم من الغراب كيف يوارى سوأة اخيه. ومصصم الطائرات تعلم صناعة الطيران من دراسة الطيور والحشرات.
النمل أمة من الأمم تشبه في كثير من تصرفاتها البشر
فقرون الاستشعار فى النملة(عليها شعيرات حسية فائقة الحساسية) تثير العلماء، لان النملة الواحدة على سبيل المثال لها القدرة على تحديد الكتلة والحجم والوزن. ان تحديد العدد من النمل اللازم لحمل حجما معينا يثير الغرابة والعجب، فكيف يمكن ان نتصور ان النمل يفرق بين شيئين يتحد حجمهما ويختلف وزنهما، ككتلة من الحديد واخرى تماثلها فى الحجم من الاسفنج ؟. ان النمل يستدعى لكتلة الحديد اضعاف مايستدعى لحمل كتلة الاسفنج مع اتحادهما فى الحجم، انها قدرة الله الحق الذى خلق فسوى والذى قدر فهدى.
وحشرة البعوضة قد حباها الله وزودها بجهاز للشم فى قرون استشعارها تستطيع من خلاله شم رائحة الانسان من مسافة تصل الى 60 كم. ومزودة بجهاز حرارى يعمل مثل نظام الاشعة تحت الحمراء حتى يعكس لها لون الجلد البشرى فى الظلمة الى اللون البنفسجى حتى تراه.ومزودة بجهاز تخدير موضعى يساعدها على غرز ابرتها دون ان يحس الانسان، ومايحس به هو نتيجة مص الدم. كذلك زود الله الباعوضة بجهاز تحليل دم فهى لاتستسيغ كل الدماء.
اذن فكل المخلوقات امم امثالنا ارزاقا وآجالا واعمالاوسلوكا، فصدق الله العظيم ( ما فرطنا فى الكتاب من شىء ).
تفسير الآية الكريمة:
( وَمَا مِنْ دَابَّةٍ فِي الْأَرْضِ وَلَا طَائِرٍ يَطِيرُ بِجَنَاحَيْهِ إِلَّا أُمَمٌ أَمْثَالُكُمْ.... (الانعام 38).
ان كل نوع من انواع الحياة عبارة عن خلق يشبه خلق الانسان فى انبثاقه عن اصل واحد، وترابطه فى امة واحدة. كل صور الحياة خلقها الله فى تجمعات شبيهة بالتجمعات الانسانية فى انبثاقها عن اب واحد وام واحدة، وترابطها فى امة واحدة.
• جاء فى الظلال، ما قوله: وهي حقيقة هائلة.. حقيقة تجمع الحيوان والطير والحشرات من حولهم فى امم.. لها سماتها وخصائصها وتنظيماتها كذلك.. وهي الحقيقة التى تتسع مساحة رؤيتها كلما تقدم علم البشر..
• ذكر صاحب "صفوة البيان لمعانى القرآن " فى تفسير (إِلَّا أُمَمٌ أَمْثَالُكُمْ ) طوائف مختلفة امثالكم فى الموت والخلق، والحاجة الى الله فى الرزق والتدبير فى جميع شئونها، والدلالة على كمال القدرة، وبديع الصنعة فى تسخيرها وتصريفها بقدرة الله.
• ذكر ابن كثير ما قَالَ مُجَاهِد: أَيْ أَصْنَاف مُصَنَّفَة تُعْرَف بِأَسْمَائِهَا. وَقَالَ قَتَادَة الطَّيْر أُمَّة وَالْإِنْس أُمَّة وَالْجِنّ أُمَّة وَقَالَ السُّدِّيّ " إِلَّا أُمَم أَمْثَالكُمْ " أَيْ خَلْق أَمْثَالكُمْ.
• ذكر القرطبى ماملخصه: َقِيلَ: هِيَ أَمْثَال لَنَا فِي التَّسْبِيح وَالدَّلَالَة ; وَالْمَعْنَى. وَقَالَ سُفْيَان بْن عُيَيْنَة: أَيْ مَا مِنْ صِنْف مِنْ الدَّوَابّ وَالطَّيْر إِلَّا فِي النَّاس شِبْه مِنْهُ ; فَمِنْهُمْ مَنْ يَعْدُو كَالْأَسَدِ , وَمِنْهُمْ مَنْ يَشْرَه كَالْخِنْزِيرِ , وَمِنْهُمْ مَنْ يَعْوِي كَالْكَلْبِ , وَمِنْهُمْ مِنْ يَزْهُو كَالطَّاوُس ; فَهَذَا مَعْنَى الْمُمَاثَلَة.
• جاء فى تفسير الاماميين الجليلين السيوطى والمحلى: ( ومامن ) زائدة (دابة) تمشى ( فى الارض ولا طائر يطير ) فى الهواء ( بجناحيه الا امم امثالكم)، فى تدبير خلقها ورزقها واحوالها.
• كما فسر السعدى الآية: أي جميع الحيوانات الارضية والهوائية، من البهائم والوحوش والطيور، كلها أمم امثالكم خلقناها كما خلقناكم، ورزقناها كما رزقناكم، ونفذت فيها مشيئتنا وقدرتنا كما كانت نافذة فيكم.
• ذكر الصابونى فى تفسير الآية: ( ومامن دابة فى الارض ) أي ما من حيوان يمشى على وجه الارض ( ولا طائر يطير بجناحيه) أي وما من طائر يطير فى الجو بجناحيه ( الا امم امثالكم ) أي الا طوائف مخلوقة مثلكم خلقها الله وقدر احوالها وارزاقها وآجالها.
• جاء فى تفسير الطبرى: جَعَل الله َالخلق كلهم أَجْنَاسًا مُجَنَّسَة وَأَصْنَافًا مُصَنَّفَة , تَعْرِف كَمَا تَعْرِفُونَ وَتَتَصَرَّف فِيمَا سُخِّرَتْ لَهُ كَمَا تَتَصَرَّفُونَ ,
المعنى اللغوى كما جاء فى مختار الصحاح:
الامة وهى الجماعة. ومثله بمعنى شبهه. والمثل مايضرب به من الامثال.
معنى المثالية في الآية الكريمة:
يمكننا مما سبق من كلام علماء اللغة والتفسير في المراد بالتماثل في قوله تعالى (إلا أمم أمثالكم ) وبجمع أقوالهم في الآية يتبين لنا أن المراد بالتماثل بين الدواب والإنسان إنما هو في بعض الجوانب وليس المراد هو التماثل التام من كل وجه إذ لو وقع هذا لكان الإنسان حيوانا كسائر الحيوانات وهو محال عقلا وشرعا. أما عقلا فمعلوم وأما شرعا فإن الله عز وجل قد كرم بني آدم على سائر الكائنات وفضلهم على كثير من خلقه كما قال تعالى:(وَلَقَدْ كَرَّمْنَا بَنِي آدَمَ وَحَمَلْنَاهُمْ فِي الْبَرِّ وَالْبَحْرِ وَرَزَقْنَاهُم مِّنَ الطَّيِّبَاتِ وَفَضَّلْنَاهُمْ عَلَى كَثِيرٍ مِّمَّنْ خَلَقْنَا تَفْضِيلاً - (الاسراء 70) ). ولو قلنا بالتماثل من كل وجه لقلنا برفع التكليف عن بني آدم شأنهم في ذلك شأن البهائم والدواب وهو محال شرعا وإنما المراد ـوالله أعلم ـ هو التماثل والتشابه السلوكي والخلقي والطبعي كما قال الإمام الخطابي والشوكاني والقرطبي وغيرهم..ويدل على صحة هذا القول الحديث الصحيح "لولا أن الكلاب أمة من الأمم لأمرت بقتلها فا قتلوا منها الأسود البهيم" [9] فسمى النبي صلى الله عليه وسلم الكلاب أمة من الأمم أي في الخلق والتدبير والأفعال والأعمال والسلوكيات ومحال تماثل الكلب لكل الأمم من كل الوجوه..
• والآية الكريمة التى نحن بصددها تشير الى انه كما ان البشر ينقسمون الى اعراق مختلفة، يمثل كل عرق منها بأمة من الامم، وتنتهى امم البشر جميعهم الى اصل واحد، فكذلك كل نوع من انواع الاحياء، ينقسم الى عدد من الجماعات او الامم التى تنتمى الى اصل واحد، مما يؤكد تعدد النوع الواحد الى جماعات او امم شتى، وعلى استقلالية كل نوع من انواع الاحياء عن غيره من الانواع، وان كان هناك قدر من التشابه فى البناء يشير الى وحدانية الخالق ( سبحانه وتعالى) فجميع الخلق من الذرة الى المجموعة الشمسية الى المجرة، ومن الخلية الحية المفردة الى جسد الانسان – كل ذلك مبني على نسق واحد، ونظام واحد.
الدلالات العلمية للآية القرآنية:
تنتظم الكائنات الحية فى مجموعات يختص كل منها بصفات تكوينية ووظيفية او طبائع مميزة، وفى الآية الكريمة ( الانعام 38) تنبيه الى تباين صور المخلوقات وطرائق معيشتها فكما ان الانسان نوع له خصائصه فكذلك سائر انواع الاحياء، وهذا ما يكشفه علم التصنيف.
تصنيف الكائنات الحية:
يقدر العلماء عدد أنواع المخلوقات الحية بأكثر من 2.5 مليون نوع وبعض العلماء قرر أنه ربما يكون هناك أكثر من 20 مليون نوع غير معروفة ويكتشف العلماء منها سنوياً قرابة 15000 نوع. قال تعالى: (( ويخلق ما لا تعلمون )).
* تختلف المخلوقات الحية من حيث:
1- التركيب:
فبعضها بسيط يتكون من خلية واحدة مثل الأميبا والبكتريا، والآخر يتكون من عدد كبير من الخلايا مثل الإنسان والأشجار.
2- الحجم:
فبعضها لا يرى إلا بالمجهر مثل البكتريا والآخر كبير جداً مثل الحوت الذي قد يصل طوله إلى 30متراً وأشجار الصنوبريات التي قد يصل طولها إلى أكثر من 100متر مثل شجر الخشب الأحمر. كما أن بعضها يعيش على اليابسة أو في الماء أو يطير في الهواء.
**** التنوع في المخلوقات دفع العلماء للبحث عن طريقة لتصنيفها.
التصنيف:
هو تقسيم المخلوقات الحية إلى مجموعات حسب درجة التشابه في الشكل أو التراكيب أو الوظائف بين أفراد كل مجموعة.
** تصنيف الانسان للاشياء والمخلوقات الحية هو تصنيف مبنى على الملاحظة والتجربة.
تاريخ علم التصنيف
1- (التصنيف القديم )
* قام الإنسان بدراسة المخلوقات وصنفها حسب أهميتها الاقتصادية إلى مفيدة وعديمة الفائدة. وكان العالم اليوناني أرسطو (350 قبل الميلاد) وتلميذه ثيوفراستس أول من قام بتصنيف مفصل للمخلوقات الحية فصنفا النباتات إلى أشجار وشجيرات وأعشاب والحيوانات إلى مائية وبرية وطائرة. (هذا التصنيف مبني على الملاحظة).
* المسلمون نقلوا علوم اليونان وأضافوا إليها ونقدوها.
الحيتان أمة من الأمم
.* ويعتبر المسلمون أول من جعل للتركيب والوظيفة أهمية في علم التصنيف.
* أبو منصور ألف كتاباً ضمنه خواص النباتات الطبيعية، وابن سيناء ألف كتاباً عن خواص النباتات الطبية أيضاً وقد ترجم كتابه إلى لغات أكثر من 20 مرة، وابن البيطار ألف كتابين هما (الجامع) و(المغني) شرح فيهما نباتات بيئته ووصف أشكالها وفوائدها، والجاحظ ألف كتاب (الحيوان) سنة 233هـ وفيه أجناس الحيوان وبيئته وسلوكه.
* ويعتبر الغساني أول من بحث في اسس تصنيف النباتات كما ورد في كتابه (حديقة الأزهار في ماهية العشب والعقار ).
*وبقيت الأمور على هذا النحو حتى القرن الـ 17م حيث حاول العالم الإنجليزي (راي) أن يقوم بأول تصنيف علمى ولكنه لم يوفق.
* وفي منتصف القرن الـ 18م جاء العالم النباتي السويدي (كارلوس لينيوس( ووضع نظاماً عالمياً للتصنيف. ويذكر أن لينوس جمع مجموعة من النباتات وصنفها في مجموعات وقد قامت بلدية مدينة أبسالا بالحفاظ على هذه الحديقة وزرعت النباتات نفسها حسب ترتيب لينيوس.
2- التصنيف الحديث
اكتشف لوفنهوك المخلوقات الحية الدقيقة. ووجد أن عدداً من هذه المخلوقات يحتوي على صفات حيوانية ونباتية مثل اليوجلينا فاعتبرها علماء الحيوان حيواناً لكونها تتحرك كالحيوانات واعتبرها علماء النبات نباتاًُ لأنها ذاتية التغذية.
* في عام 1969م اقترح العالم وايتكر نظاماً حديثاً في التصنيف حيث صنف المخلوقات في 5 ممالك وقد اعتمد هذا التصنيف على الصفات الخلوية وصفات النواة وصفات ونتائج الدراسات البيوكيميائية والدراسات الوراثة ودراسات المجهر الإلكتروني.
ممالك الحياه المعروفه لنا خمسا كما يلي:
(1) مملكة البدائيات (Kingdom Monera) وتشمل كلا من الفيروسات والبكتريا والطحالب الخضراء المزرقه, وهي غالبا وحيده الخليه, والخليه منها ليست لها نواه محدده
(2) مملكة الطلائعيات(Kingdom Protista) وتشمل الاوليات وبقيه الطحالب وهي وحيده الخليه وخليتها لها نواه محدده.
(3) مملكة الفطريات اوالفطور(Kingdom Fungi) وتشمل كلا من الفطريات الغرويه, والفطريات الحقيقيه, والفطريات الطحلبيه والاشنات, وقد تكون وحيده الخليه او عباره عن تجمعات خلويه, ولكل خليه من خلاياها نواه محدده. وتختلف الفطريات عن النباتات في خلوها من الصبغه الخضراء ولذلك تعتمد في غذائها علي غيرها من الكائنات الحيه والمواد العضويه المتحلله, ولذلك فمنها الفطريات الرميه التي تعيش علي الجيف الميته وبقايا النباتات المتحلله, والفطريات الطفيليه التي تعيش علي حساب غيرها من الكائنات الحيه.
(4) مملكة النبات (Kingdom Plantae) وتشمل كائنات عديده الخلايا, ولكل خليه منها نواه محدده, والخلايا متخصصه في انسجه واعضاء, وتحمل الصبغات النباتيه التي تمكنها من القيام بعمليه التمثيل الكربوني لاعداد غذائها, والخليه جدارها غير حي, والنبات غالبا مثبت بالتربه
(5) المملكه الحيوانية (Kingdom Animalia) وتشمل كائنات حيه, عديده الخلايا, ولكل خليه نواه محدده, وجدار حي, وهي كائنات قادرة علي الحركه الذاتيه والتغذي علي غيرها من النباتات أو الحيوانات.
أسس تصنيف المخلوقات الحية:
1- الصفات النووية.
2- النواحي التشريحية وتركيب الخلايا.
3 - الصفات الخلوية.
4- نتيجة الدراسات الوراثية ودراسات المجهر الإلكتروني.
5- التشابه التركيبي.
6- تشابه أعضاء التكاثر.
7- طرق التغذية: وهي ذاتية وغير ذاتية.
* وتشترك الكائنات الحية فيما بينها بخصائص ومميزات تختلف بها عن غيرها من المخلوقات الأخرى, ويمكن تلخيص هذه الخصائص والمميزات بالنقاط التالية:
1 ـ تعد الخلية هي الوحدة التركيبية والوظيفية للكائن الحي أكان هذا الكائن عبارة عن خلية واحدة قائمة بذاتها، أو على مستوى الأعضاء كالنباتات الراقية أو على مستوى الأجهزة مثل الحيوانات الراقية والإنسان.
2 ـ تقوم الكائنات الحية بالتنفس، والتنفس ظاهرة حيوية يتم من خلالها إنتاج الطاقة اللازمة للمحافظة على الحرارة، ولإتمام العمليات الحيوية المختلفة.
3 ـ تمتلك الكائنات الحية القدرة على النمو، والنمو هو زيادة غير عكسية في الحجم مصحوب غالباً بزيادة الحجم، وهو المحصلة الموجبة لعمليتي البناء والهدم, وعادة ما يكون النمو مصحوباً بتغير الشكل أو ما يسمى بالتميز.
4 ـ تقوم الكائنات الحية بعملية الإخراج، وعملية الإخراج هي التخلص من الفضلات والمواد السامة الناتجة من تفاعلات التحولات الغذائية المختلفة إلى خارج مسرح التفاعلات الكيموحيوية داخل جسم الكائن الحى.
5 ـ قدرة الكائن الحى على الإحساس، والإحساس شعور الكائن الحى بالمؤثرات والمنبهات المحيطة به, ويصاحب هذه العملية قدرة الكائن الحى على الاستجابة أو الرد على هذه المؤثرات بما يتناسب سلباً أو ايجاباً.
6 ـ قدرة الكائن الحى على التكيف مع البيئة المحيطة التي يوجد فيها لكي يحقق أقصى كفاءة لتبادل المادة والطاقة بينه وبينها, ويتم التكيف بواسطة تغيير التركيب الخارجي أو الداخلي أو تغير في السلوك.
7 ـ قدرة الكائن الحى على التكاثر وتكرار الذات، بحيث يستطيع إنتاج أفراد جديدة تحمل صفات مميزة للنوع بهدف البقاء, وقد يقوم بهذه العملية فرد واحد، مثل ما يحدث أثناء انقسام خلية البكتريا، وما يحدث عند تجزئة النباتات والحيوانات الدنيا تكاثر لا جنسي , وقد يتم التكاثر وتكرار الذات من قبل فردين: ذكر وأنثى، ويتم باتحاد مشيج ذكري حيوان منوي مع مشيج أنثوي بويضة لتكوين اللاقحة بويضة مخصبة، وهي البداية لفرد جديد.
تشكل الحشرات المجموعة الأكثر تنوعا من الحيوانات على سطح الأرض فهي تحوي 925000 نوع تم وصفها والكثير غير مصنف - أكثر من أي مجموعة حيوانية اخرى. كما إنها تتواجد في جميع البيئات تقريبا، إلا ان عددا ضئيلا منها قد اعتاد على الحياة في البيئة المائية.
الانسان من الثدييات. وقبيلة الحبليات تتبع المملكة الحيوانية وتضم ( الثدييات، الطيور، الاسماك، الزواحف، البرمائيات ).
الحشرات مجموعة من الكائنات الحية، من المملكة الحيوانية،تتبع قبيلة مفصليات الارجل Arthropoda. وتضم هذه القبيلة الحشرات واقاربها كأبى جلمبو والحيوان ذى الالف رجل milipede، والعقرب والعناكب، والحلم mite....الخ.
و تتميز حيوانات قبيلة مفصليات الأرجل بالصفات التقسيمية الآتية:
1- متماثلة الجانبين
2- يتكون الجسم من مجموعة من الحلقات segments or somites، مرتبة الواحدة خلف الأخرى.
3- تحمل كل حلقة، فى الأصل، زوجا من الزوائد المفصلية.
4- للجسم هيكل خارجى من مادة جيرية صلبة، او مادة اسكليروتينية sclerotinous material.
5- ذات قلب علوى، وجهاز عصبى سفلى.
6- لا حبلية، أي لا نخاع شوكي أو حبل شوكي لها.
وتقع الحشرات فى صف الحشرات Insecta، وهو اكبر صفوف المملكة الحيوانية ( شكل 1 )، واكثر صفوف قبيلة مفصليات الأرجل ارتقاءا.
ذبابة الفاكهة او دروسوفيلا ميلانوجاستر Drosophila milanogaster رتبة ذات الجناحين Diptera، فصيلة ذباب الخل Drosophilidae هى حشرة صغيرة طولها 3 -2.5 مم، هى حشرة صفراء اللون وعلى البطن خطوط سوداء، وتضع الانثى البيض فى الشقوق الحديثة على الثمار الناضجة او التالفة، ويبلغ مجموع ما تضعه الانثى الواحدة طيلة حياتها نحو 2000 بيضة.، وتصيب الخضر والفاكهة المتحللة، ويرقاتها توجد فى الفاكهة المتحللة والتالفة.
وهذه الذبابة من اكثر الكائنات فائدة للابحاث العلمية البيولوجية خاصة ابحاث الجينوم والتطور البيولوجى. فقد استخدمت حشرة ذبابة الفاكهة كموديل للابحاث لمدة حوالى قرن، واليوم فان آلاف العلماء يعملون فى ابحاث متعددة التخصصات حول ذبابة الفاكهة لما لها من اهمية لصحة الانسان. واول من وجه الاهتمام الى اهمية هذه الحشرة لصحة الانسان، ثلاثة علماء هم ( اد لويس ( امريكا)، كريستيان نوسلين فولهارد ( المانيا )، واريك ويشوس ( امريكا).وقد حصل هؤلاء الثلاثة على جائزة نوبل فى الطب عام 1995 عن هذه الابحاث التى تشير لاهمية حشرة ذبابة الفاكهة لصحة الانسان.
وهناك ثلاثة أسباب رئيسية تجعل ذبابة الفاكهة مفيدة للغاية للعلماء:
أولا: أنها صغيرة الحجم بحيث يمكن حفظ الآلاف منها في أنبوب واحد يوضع الغذاء فيه وتغلق فوهته بقطعة قطن.
ثانياً: أنها تتكاثر بسرعة لان دورة حياتها لا تتعدى الأسبوعين.
ثالثاً: أن ذبابة الفاكهة خضعت لدراسات كثيرة جداً من سنين طويلة لدرجة أن تفاصيل المعلومات المتوفرة عنها يمكن أن تملأ عدة موسوعات.
مثيذبابة الفاكهة وخريطة جديدة لبروتينات الحياة
قد نجح علماء الأحياء في وضع خريطة جديدة مفصلة لتفاعلات البروتين في ذبابة الفاكهة التي تعد من أكثر الكائنات الحية تعقيدا. وتعد البروتينات التي تقوم الجينات بإنتاجها عنصرا رئيسيا في بناء الأنسجة، كما أنها أساسية لعملية تفاعل الجزيئات التي تمنح الكائن الحي القدرة على الحياة. ومن المتوقع أن تلقي خريطة تفاعل البروتينات شعاعا جديدا من الضوء على الجهاز الأيضي المعقد والذي يتشابه مع البشر إلى حد بعيد.
أن ذبابة الفاكهة قد تعطي أملا جديدا في علاج مرضى الكبد والسكري. وتوصل العلماء حسب الدراسة التي أصدرها المعهد القومي للبحوث الطبية في بريطانيا لاكتشاف الخلايا المسؤولة عن تكسير جزيئات الدهون في ذبابة الفاكهة، والتي يصطلح على تسميتها علميا باسم ذبابة الدروسوفيلا. ووجد العلماء أن عملية استخلاص الطاقة من جزيئات الدهون لدى الذبابة تشبه إلى حد مذهل تلك التي يقوم بها الجسم البشري مما يعطي الأمل في التوصل لأساليب علاجية وأدوية جديدة، إذا ما تمت دراسة عمليات الاستقلاب لدى الذبابة بتعمق ( 1 ).
تقوم ذبابة الدروسوفيلا والكائنات الاعلى بتنظيم احتياجاتها من الطاقة التى تحتاجها من الغذاء عن طريق عمليات الايض ( التمثيل الغذائى ) للسكريات والدهون، وعمل التوازن بينهما. اوضحت الابحاث الجديدة الصورة اكثر عن ان هذه الذبابة تمتلك نظام متكامل ومتوازن بين جميع الاعضاء الحيوية بجسمها على اسس فسيولوجية متميزة للتوازن من اجل الحصول على الطاقة ( شكل 1 ).
شكل ( 1): التداخلات بين الاعضاء المختلفة والمؤثرة فى التوازن الايضى فى يرقة ذبابة الدروسوفيلا
يتم تنظيم مستويات السكر بواسطة خلايا الافراز العصبى neuro secretory cells التى تقع فى المخ والخلية الحلقية ( والاثنين معا ) يشكلا ( بنكرياس الدروسوفيلا ). وتفرز هذه الخلايا الانسولين، وهرمون الاديبوكينيتيك ( (AKH, the insect glucagon) فى الهيموليمف المفتوح ( دم الدروسوفيلا ). يتم تخزين السكر على هيئة جليكوجين، والذى يتراكم فى العضلات والجسم الدهنى ( كبد الدروسوفيلا ) ( شكل 2 ).
وعند حدوث تنبيه بواسطة هرمون ( AKH ) فان الجليكوجين فى الجسم الدهنى يتحول بواسطة الفوسفوريلاز الى سكر ( سكر التريهالوز فى الحشرات )، ويتم انطلاقه فى الهيموليمف. ويعمل الجسم الدهنى ايضا كمخزن لخزن الدهون، وهو مايشبه الكبد فى الفقاريات.
ومن الدراسات الحديثة اثبتت التشابه والتقارب فى طريقة التحكم فى ايض الدهون بين الذباب والثدييات. فعندما يكون الغذاء قليل ( او اثناء الصيام او التجويع )، فان الدهن يتم انطلاقه من الجسم الدهنى الى الهيموليمف، ويتم جذبه بواسطة خلايا الاينوسيت ( الخلايا الكبدية فى الذبابة) لانتاج الطاقة (1).
ومن الدراسات وجد ان الاستئصال الجينى فى الذبابة، له دور كبير واساسى فى حل رموز الشفرة الوراثية بين الانسجة الحساسة والاعضاء المسئولة ( التى تقوم بالوظيفة ) فمثلا:
1- انه عند استئصال الخلايا المنتجة للانسولين يؤدى الى ذباب مصاب بالبول السكرى.
2- وعلى العكس من ذلك فان الذباب الذى تم استئصال الخلايا المنتجة للهرمون ( AKH) اعطت مستويات منخفضة من انتاج السكر. (6&5).
3- وايضا، فان ايض الدهون فى الجسم الدهنى تأثر كثيرا فى حالة غياب خلايا الاينوسيت oenocytes، وهو تفاعل مشابه لما يتم فى الانسان بين الخلايا الكبدية وخلايا الديبوسيت hepatocytes and adipocytes (1&4).
4- تعتبر حشرة ذبابة الدروسوفيلا موديل لدراسة التوازن بين عملية تكون وتخزين الدهون lipogenesis وعملية تحلل الدهون lipolysis. والذى اذا حدث خلل فى هذا التوازن فى الانسان يؤدى الى البدانة او الاصابة بمرض البول السكرى 2 ( type 2 diabetes ).
5- وجود توازن بين دهون الدم ( الهيموليمف )، وتمثيل الدهون heamolymph lipid / metabolite وخلايا الاينوسيت ( شكل 3 ).
توجد ادلة على تشابه خلايا الاينوسيت فى الحشرات مع شبيهاتها فى الثدييات ( الخلايا الكبدية ) (1):
1- تحتوى خلايا الاينوسيت على 22 حامض متخصص orthologues بتمثيل الدهون توجد مثلها فى الخلايا الكبدية للانسان.
2- ان خلايا الاينوسيت مثل الخلايا الكبدية تقوم بعمل تراكم ( accumulate ) لحبيبات الدهن اثناء الصيام.
تعتبر الدهون المخزنة المركبات الاساسية ذات الطاقة الكامنة فى جميع الحشرات. ويوجد فى جميع الحيوانات توازن بين الغذاء ( كماً ونوعاً ) والطاقة المبذولة. فاذا زادت الطاقة التى يبذلها الحيوان عما يمكن ان ينتج من الغذاء الذى يأخذه لجأ الحيوان الى المواد المخزونة فى جسمه – واولها الدهن – لتغطية العجز فى الغذاء. واذا زاد مايمكن ان ينتج من الغذاء عن الطاقة المبذولة خزن الفائض من الغذاء على هيئة دهن بصرف النظر عن نوع وتركيب الغذاء الذى يتغذى عليه الحيوان. وينطلق من الدهن اكثر من ضعف الطاقة التى تنطلق من الكربوهيدرات، ولذلك كان الدهن اكثر صورة ملائمة كطاقة مخزنة. ان انطلاق الطاقة من الجليكوجين يتم بسرعة بينما تنطلق من الدهن ببطىء.
الانسجة التى تخزن الحشرة فيها الدهن وهى: ( شكل 2 )
شكل (2): رسم توضيحى ليرقة ذبابة الفاكهة توضح الانسجة التى يتراكم بها حبيبات الدهن (الجسم الدهنى باللون الاصفر )، خلايا الاينوسيت (اللون القرنفلى)،والمعدة (اللون الرمادى)
1- الجسم الدهني: Fat body
من المعروف أن الوظيفة الأساسية لهذه الأجسام هي تركيب وتخزين الغذاء الاحتياطي للحشرة.
2- خلايا الاينوسايت Oenocytes:
هى خلايا كبيرة الحجم ذات نواة كبيرة ترتبط فى نشأتها بجدار جسم الحشرة، ولذلك توجد موزعة فى كتل تقترب من طبقة البشرة الداخلية لجدار الجسم عند بلورا واسترنات الحلقات.
ايض الدهون:
الدهن هو الصورة الاساسية للطاقة المخزنة بالجسم. ففى اجسام الحيوانات تكون كمية ما تأخذه من غذاء فى توازن مع ما ينطلق من طاقة. فجميع المواد الغذائية الاساسية من كربوهيدرات وبروتين ودهن يمكن ان تتأكسد داخل الجسم وتنطلق الطاقة. ولكن يختلف معدل انطلاقها باختلاف المواد. وخير وسيلة لمقارنة كفاءة هذه المواد فى توليد الطاقة هى حساب الوزن الذى يعطى كمية ثابتة من الحرارة. وقد اصطلح على ذلك " بالوزن السعرى المكافىء ". وهو الوزن بالجرام من المواد المختلفة الذى يعطى كيلو سعر من الحرارة. وهذا موضح فيما يلى:
الوزن السعرى المكافىء لبعض المواد الاساسية:
دهن 0.11 جم
بروتين 0.23 جم
نشا 0.24 جم
جليكوجين+ ماء 1.00 جم
ومن ذلك يتضح:
1- ان الدهن يعطى اكثر من ضعف ما يعطيه النشا والمواد الكربوهيدراتية عامة من الحرارة ( وزن بوزن ). فــــ 0.11 جم من الدهن تعطى كيلو سعر من الحرارة بينما يلزم لاعطاء هذه الكمية نفسها من الحرارة ضعف هذا الوزن من النشا ( 0.24 جم ) وكذلك الحال فى بقية المواد.
2- ان الحشرات الكثيرة الحركة والطيران وخاصة تلك التى تطير آلاف الاميال دون توقف مثل الجراد يكون الانسب لها ان تحمل اخف انواع الوقود وزنا وهو الدهن.
3- يتميز الدهن عن المواد الكربوهيدراتية فى انه عندما يتأكسد وتنطلق منه الطاقة ينتج من جزيئات الماء ضعف ما ينتج عند اكسدة الكربوهيدرات. وبذلك يمكن تعويض فقد الماء الذى يصاحب الطيران لمدد طويلة.
4- ان الجليكوجين هو اثقل انواع الوقود وزنا. وذلك لان تخزينه فى الخلايا يصاحبه كمية من الماء. فتخزين جرام واحد من الجليكوجين يصاحبه ثلاثة جرامات من الماء.
ويمكن تلخيص الحقائق العامة للتغيرات الكيمائية فى اطوار النمو المختلفة للحشرات فيما يلى:
1- يستهلك اثناء النمو الجنينى اولا الدهن ثم الجليكوجين ثم البروتين.
2- اثناء الطور اليرقى يستخدم الكربوهيدرات – عموما – فى توليد الطاقة اللازمة للنمو ويخزن الدهن بوفرة ويبلغ اقصاه فى اليرقات الكاملة النمو قبل التحول الى طور العذراء.
3- فى معظم الحشرات يستهلك الدهن اثناء التحول فى طور العذراء.
4- ينخفض دائما وزن العذراء باضطراد النمو ويرجع ذلك الى استهلاك الدهن والجليكوجين وفقد الماء. وتزيد نسبة البروتين لبناء الانسجة.
التغيرات الكيمائية اثناء التعرض للصيام: fasting
يتعرض كثير من الحشرات لفترات طويلة من الصيام اثناء البيات الشتوى او اثناء دور السكون. كما تعترض كثيرا من الحشرات التى تعيش فى المناطق الجافة فترات لا تحصل فيها على غذاء. وفى هذه الحالات تلجأ غالبية الحشرات الى المخزون من الكربوهيدرات والدهن والبروتين. وتختلف فيما بينها كثيرا فى اى المواد تلجأ اليها اولا، وفى مدى استهلاكها لهذه المواد. ويعتبر الدهن المادة المخزنة الاساسية فى الجسم الدهنى ( 2و3 ).
توصل العلماء حسب الدراسة التى اصدرها المعهد القومى للبحوث الطبية فى بريطانيا لاكتشاف الخلايا المسئولة عن تكسير جزيئات الدهون فى ذبابة الفاكهة، ووجدوا ان عملية استخلاص الطاقة من جزيئات الدهون لدى الذبابة تشبه إلى حد مذهل تلك التي يقوم بها الجسم البشري. ويحدث تراكم لحبيبات الدهن فى خلايا الاينوسيت خلال فترات الصيام ( التجويع )، ويتم تبادل الدهن من الاجسام الدهنية الى خلايا الاينوسيت بفاعلية وكفاءة اثناء الصوم عن طريق ميكانيكية لخفض الدهون فى الهيموليمف (الدم)،وايضا تنظيم التمثيل للدهون من الجسم الدهنى، وهو مايتماثل مع ماتقوم به الخلايا الكبدية فى كبد الانسان (1).
ويقوم الكبد في جسم الإنسان بتحويل الدهون المختزنة في الجسم إلى طاقة خلال الفترات الطويلة نسبيا والتي تفصل بين كل وجبة غذائية والتي تليها. إلا أن خلل عمليات تخزين الدهون ومن ثم تحويلها إلى طاقة والتي قد تسببها البدانة قد يؤدي للإصابة بمرض السكر أو بأمراض أخرى في أعضاء الجهاز الهضمي.
وتشترك ذبابة دروسوفيلا مع الجسم البشري في عدد من الجينات المسؤولة عن ذلك مما يتيح فرصة أفضل لفهم طبيعة الأمراض التي تصيب البشر (1).
(ب) (ا)
شكل(3): خلايا الاينوسيت (الخلايا الكبدية للذبابة)
(ا) خلايا فى حشرة سليمة (ب) خلايا فى حشرة ايض الدهون لايتم بصورة صحيحة
A healthy fly liver contains very little fat (left) but the liver of flies with defective metabolism are very fatty (right). In these pictures, fat droplets are stained with a red dye
وجه الاعجاز:
ان الآية 38 من سورة الانعام ( وَمَا مِنْ دَابَّةٍ فِي الْأَرْضِ وَلَا طَائِرٍ يَطِيرُ بِجَنَاحَيْهِ إِلَّا أُمَمٌ أَمْثَالُكُمْ....) اشارة الى قاعدة من اهم قواعد تصنيف صور الحياة المختلفة، وان كل نوع من انواع الحياة عبارة عن خلق يشبه خلق الانسان فى انبثاقه عن اصل واحد، وترابطه فى امة واحدة. وان التشابه والتماثل بين هذه الامم والانسان ليس فى السلوكيات والاخلاق فحسب، ولكن يتعدى كذلك التشابه والتماثل فى التركيب الجينى والوظيفى، والذى ثبت من نتائج الدراسات البيوكيمائية والمجهرية والوراثية وابحاث الجينوم. وسبق القرآن الكريم بالاشارة الى هذه الحقيقة من قبل 1428 من السنين.
مواضيع ذات صلة:
يمكن التواصل مع المؤلفة على الإيميل التالي:
[email protected]
--------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------
المراجع العربية:
1- تفسير الطبرى
2- تفسير "صفوة البيان لمعانى القرآن "
3- تفسير الاماميين الجليلين السيوطى والمحلى.
4- تفسير ابن كثير.
5- تفسير عبد الرحمن السعدى ( تيسير الكريم الرحمن فى تفسير كلام المنان)- 2000 – مركز فجر للطباعة والنشر والتوزيع – القاهرة – ص 255..
6- تفسير القرطبى.
7- محمد بن ابى بكر بن عبد القادر الرازى 1679 م ( مختار الصحاح )- دار الكتاب العربى –بيروت – لبنان – ص 997.
8- ( فسيولوجيا الحشرات ) – الدكتور عبد الفتاح خليفة - 1990- مكتبة النهضة المصرية-القاهرة – ( ص 93- 95 وص 178- 195 ).
9- السيوطي في الجامع الصغير والهيثمي في مجمع الزوائد وقال رواه أبو يعلى والطبراني في الأوسط والكبير. ورواه الترمذي وأحمد وأبو داود والنسائي وابن ماجةوغيرهم.
المراجع الاجنبية:
1- Gutierrez et al.( 2007): Specialized hepatocyte-like cells
Regulate Drosophila lipid metabolism. Nature, vol.445 (18) 275 -280.
2- Butterworth, F. M., Bodenstein, D. & King, R. C. (1965).
Adipose tissue of Drosophila melanogaster. I. An experimental study of larval fat body. J. Exp. Zool. 158, 141–153.
3- Dean, R. L., Locke, M. & Collins, J. V. in Comprehensive Insect Physiology, Biochemistry and Pharmacology (eds Kerkut, G. A. & Gilbert, L. I.) 155–210 (Pergamonn, New York, 1985).
4- Oike, Y., Akao, M., Kubota, Y. & Suda, T. Angiopoietin-like proteins: potential new targets for metabolic syndrome therapy. Trends Mol. Med. 11, 473–479 (2005).
5- Rulifson, E. J., Kim, S. K. & Nusse, R. Ablation of insulin-producing neurons in flies: growth and diabetic phenotypes. Science 296, 1118–1120 (2002).
6- Broughton et al.(2005) Longer lifespan, altered metabolism, and stress resistance in Drosophila from ablation of cells making insulin-like legends. Proc. Natl Acad. Sci. USA 102, 3105–3110 (2005).
منقول
منقول
