هل يمكن للبشر أن يكونوا سامين؟

بالعربي/ هذا غير محتمل ، لكن لدى البشر مجموعة الأدوات اللازمة لتطوير السم.

هل يمكن للإنسان أن يطور السم؟ من المستبعد جدًا أن ينضم الناس إلى الأفاعي الجرسية وخلد الماء من بين صفوف الحيوانات السامة ، لكن بحثًا جديدًا يكشف أن البشر يمتلكون مجموعة أدوات لإنتاج السم – في الواقع ، كل الزواحف والثدييات تفعل ذلك.

تشرح هذه المجموعة من الجينات المرنة ، التي ترتبط بشكل خاص بالغدد اللعابية في البشر ، كيف تطور السم بشكل مستقل عن أسلاف غير سامين أكثر من 100 مرة في المملكة الحيوانية.

وقالت أجنيش باروا ، المؤلفة المشاركة في الدراسة ، وهي طالبة دكتوراه في علم الوراثة التطورية في معهد أوكيناوا للعلوم والتكنولوجيا في اليابان: “بشكل أساسي ، لدينا جميع اللبنات الأساسية”. “الآن الأمر متروك للتطور ليأخذنا إلى هناك.”

يعتبر السم الفموي شائعًا في جميع أنحاء المملكة الحيوانية ، ويوجد في كائنات متنوعة مثل العناكب والثعابين واللوريسيات البطيئة ، وهي الأنواع السامة الوحيدة المعروفة من الرئيسيات. عرف علماء الأحياء أن غدد السم الفموية عبارة عن غدد لعابية معدلة ، لكن البحث الجديد يكشف عن الميكانيكا الجزيئية وراء التغيير.

قال بريان فراي ، عالم الكيمياء الحيوية وخبير السموم في جامعة كوينزلاند في أستراليا ، والذي لم يشارك في البحث: “سيكون معلمًا حقيقيًا في هذا المجال”. “لقد قاموا بعمل مثير للغاية لبعض الدراسات المعقدة للغاية.”

سلاح مرن

السم هو المثال النهائي لمرونة الطبيعة. العديد من السموم الموجودة في السم شائعة في الحيوانات المختلفة جدًا. قال رونالد جينر ، باحث السم في متحف التاريخ الطبيعي في لندن والذي لم يشارك في البحث ، إن  بعض مكونات سم حريش ، على سبيل المثال ، توجد أيضًا في سم الأفعى.

لا تركز الدراسة الجديدة على السموم نفسها ، حيث إن تلك السموم تتطور بسرعة وهي مزيج معقد من المركبات ، حسبما قال باروا لـ Live Science. بدلاً من ذلك ، باروا والمؤلف المشارك في الدراسة ألكسندر ميخيف ، عالم الأحياء التطوري في الجامعة الوطنية الأسترالية الذي يركز على جينات “التدبير المنزلي” ، الجينات المرتبطة بالسم ولكنها ليست مسؤولة عن تكوين السموم نفسها. تشكل هذه الجينات التنظيمية أساس نظام السم بأكمله.

بدأ الباحثون بجينوم هابو التايواني ( Trimeresurus mucrosquamatus ) ، وهو أفعى حفرة بنية تمت دراستها جيدًا ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنها من الأنواع الغازية في أوكيناوا.

قال باروا: “بما أننا نعرف وظيفة جميع الجينات التي كانت موجودة في الحيوان ، يمكننا فقط رؤية الجينات المرتبطة بجينات السم”.

وجد الفريق مجموعة من الجينات الشائعة في أنسجة الجسم المتعددة عبر جميع السلى. (السلى هي حيوانات تخصب بيضها داخليًا أو تضع بيضًا على الأرض ؛ وتشمل الزواحف والطيور وبعض الثدييات.) قال باروا إن العديد من هذه الجينات تشارك في طي البروتينات ، وهذا أمر منطقي ، لأن الحيوانات السامة يجب أن تصنع كمية كبيرة من السموم المصنوعة من البروتينات.

وقال: “إن نسيج مثل هذا يجب أن يتأكد حقًا من أن البروتين الذي ينتجه عالي الجودة”.

ليس من المستغرب أن توجد نفس الأنواع من جينات التدبير المنزلي بكثرة في الغدة اللعابية البشرية ، والتي تنتج أيضًا يخنة مهمة من البروتينات – الموجودة في اللعاب – بكميات كبيرة. هذا الأساس الجيني هو ما يمكّن مجموعة واسعة من السموم المطورة بشكل مستقل عبر المملكة الحيوانية.

من غير سام إلى سام

بمعنى آخر ، كل حيوان ثديي أو زاحف لديه السقالات الجينية التي يُبنى عليها نظام السم الفموي. كما أن البشر (جنبًا إلى جنب مع الفئران ) ينتجون بالفعل بروتينًا رئيسيًا يستخدم في العديد من أنظمة السموم. Kallikreins ، وهي بروتينات تهضم البروتينات الأخرى ، تفرز في اللعاب. إنها أيضًا جزء أساسي من العديد من السموم. قال فراي إن ذلك لأن الكاليكرينات عبارة عن بروتينات مستقرة جدًا ، ولا تتوقف عن العمل بمجرد تعرضها للطفرة. وبالتالي ، من السهل الحصول على طفرات مفيدة للكاليكرينات تجعل السم أكثر إيلامًا وفتكًا (أحد آثار الكاليكرينات هو انخفاض حاد في ضغط الدم).

قال فراي: “ليس من قبيل الصدفة أن kallikrein هو أكثر أنواع المكونات إفرازًا على نطاق واسع في السموم في جميع أنحاء المملكة الحيوانية ، لأنه بأي شكل من الأشكال إنزيم نشط للغاية وسيبدأ في القيام ببعض الأشياء الفاسدة”.

وبالتالي فإن Kallikreins هي نقطة انطلاق طبيعية للإنسان السام نظريًا.Advertisement

قال باروا مازحا أنه بعد دراما عام 2020 ، “يحتاج الناس إلى أن يكونوا سامين للبقاء على قيد الحياة ، فمن المحتمل أن نبدأ في رؤية جرعات متزايدة من كاليكرين”. 

لكن هذا ليس مرجحًا للغاية – إلا إذا بدأت استراتيجيات البشر الناجحة حاليًا في الحصول على الطعام واختيار الزملاء في الانهيار ، على أي حال. يتطور السم بشكل شائع إما كوسيلة للدفاع أو كطريقة لإخضاع الفريسة ، كما قال جينر لـ Live Science. يعتمد نوع السم الذي يتطور تحديدًا بشكل كبير على كيفية حياة الحيوان.

قال فراي إن التطور يمكن أن يصمم السم بشكل أساسي لاحتياجات الحيوان عن طريق الانتقاء الطبيعي. هناك بعض الثعابين الصحراوية ، على سبيل المثال ، لها سم مختلف على الرغم من كونها من نفس النوع ، فقط بسبب المكان الذي تعيش فيه ، قال: في الأرض الصحراوية ، حيث تصطاد الثعابين الفئران في الغالب ، يعمل السم في الغالب على الدورة الدموية ، لأنه ليس من الصعب على الثعبان تتبع فأر يحتضر على مسافة قصيرة على أرض مستوية. في الجبال الصخرية القريبة ، حيث تصطاد الثعابين السحالي في الغالب ، يكون السم سمًا عصبيًا قويًا ، لأنه إذا لم يتم تجميد الفريسة على الفور ، يمكن أن تتسلل بسهولة إلى شق وتختفي إلى الأبد.

عدد قليل من الثدييات لديها سم. تستخدم الخفافيش مصاصة الدماء ، التي تحتوي على لعاب سام يمنع تجلط الدم ، سلاحها الكيميائي لتتغذى من الجروح بشكل أكثر فعالية. يمكن أن تتفوق الزبابة السامة والملفوف الشبيهة بالزبابة (الثدييات الصغيرة المختبئة) على فئة وزنها باستخدام سمها لإخضاع فريسة أكبر مما يمكن أن تقتل. تستخدم الزبابات سمها أحيانًا لشل الفريسة (الحشرات واللافقاريات الأخرى عادةً) للتخزين ثم تناول الوجبات الخفيفة لاحقًا. وفي الوقت نفسه ، فإن خلد الماء ، الذي ليس لديه لدغة سامة ولكن لديه حافز سام على أرجله الخلفية ، يستخدم سمه في الغالب في معارك مع خلد الماء الأخرى على زملائه أو أراضيهم ، كما قال جينر.

اخترع البشر بالطبع أدوات وأسلحة وهياكل اجتماعية تقوم بمعظم هذه الوظائف دون الحاجة إلى الأنياب السامة. قال فراي إن السم مكلف أيضًا. إن بناء كل هذه البروتينات وطيها يتطلب طاقة. لهذا السبب ، يُفقد السم بسهولة عند عدم استخدامه. قال فراي إن هناك أنواعًا من ثعابين البحر لديها غدد سموم أثرية ولكنها لم تعد سامة ، لأنها تحولت من التغذية على الأسماك إلى إطعام بيض الأسماك ، والتي لا تتطلب لدغة سامة.Advertisementالألغاز ذات الصلة

وأضاف فراي أن البحث الجديد قد لا يثير الكثير من الآمال بشأن قوى خارقة جديدة للبشر ، لكن فهم الجينات الكامنة وراء التحكم في السم قد يكون مفتاحًا للطب. إذا بدأ دماغ الكوبرا في التعبير عن الجينات التي تعبر عنها غدد السم ، فإن الثعبان سيموت على الفور بسبب السمية الذاتية. تعلم كيف تتحكم الجينات في التعبير في الأنسجة المختلفة يمكن أن يكون مفيدًا لفهم أمراض مثل السرطان ، الذي يسبب المرض والموت في جزء كبير منه لأن الأنسجة تبدأ في النمو خارج نطاق السيطرة وتفرز المنتجات في أماكن في الجسم لا ينبغي أن تفعلها.

قال فراي: “إن أهمية هذه الورقة تتجاوز مجال الدراسة هذا فقط ، لأنها توفر منصة انطلاق لكل هذه الأنواع من الأسئلة المثيرة للاهتمام”.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com