جين مفقود وراء جمال القطط البرتقالية

غارفيلد، هو القطّ ذو الحذاء، وأبرز القطط «الأرستقراطية»، بلونه البرتقالي بلا شكّ. والآن، كشف علماء من قارتين سرّ الحمض النووي الذي منح أصدقاءنا من ذوي الفراء، وخصوصاً الذكور منهم، لونهم المميّز.
فقد اكتشفوا، وفق «بي بي سي»، أنّ القطط البرتقالية تفتقد جزءاً من شيفرتها الوراثية، ما يعني أنّ الخلايا المسؤولة عن لون الجلد والعينين والفراء تنتج ألواناً أفتح.
أسعد هذا الاكتشاف العلماء، إلى جانب الآلاف من محبّي القطط الذين موّلوا البحث بشكل جماعي.
ويأمل العلماء أن يُسهم حلّ هذا اللغز أيضاً في توضيح ما إذا كانت القطط ذات اللون البرتقالي أكثر عرضة للإصابة ببعض الحالات الصحية.
من المعروف، منذ عقود، أنّ الجينات هي التي تمنح القطط البرتقالية لونها الفريد، لكن موقعها تحديداً في الشيفرة الوراثية للقطط ظلّ غامضاً حتى الآن.
وتمكّن فريقان من العلماء في جامعة كيوشو اليابانية وجامعة ستانفورد الأميركية من كشف هذا اللغز، عبر بحثين متزامنين.
ما وجده هو أنه في الخلايا المسؤولة عن منح القطة جلدها وبصيلات شَعرها وعينيها لونها -أي الخلايا الصباغية- كان هناك جين واحد أكثر نشاطاً؛ يُعرَف باسم «ARHGAP36».
تتكوّن الجينات من أجزاء من الحمض النووي تحمل التعليمات لخلايا القطط، كما هي الحال في الكائنات الحيّة الأخرى، حول كيفية أدائها لوظائفها.
ومن خلال مقارنة الحمض النووي لعشرات القطط البرتقالية وغيرها، وجدوا أنّ القطط ذات اللون البرتقالي تفتقد جزءاً من الحمض النووي داخل الجين «ARHGAP36». ومن دون هذا الجزء، لا يُكبح نشاط الجين، مما يجعله أكثر نشاطاً. ويعتقد العلماء أنّ هذا الجين يُوجّه الخلايا الصباغية لإنتاج صبغة أفتح.
وفي سياق متصل، لاحظ العلماء، منذ عقود، أنّ القطط البرتقالية بالكامل تكون على الأرجح ذكوراً. وهذا يتماشى مع كون الجين محمولاً على الكروموسوم «إكس».
الكروموسومات هي أقسام أكبر من الحمض النووي، والقطط الذكور، مثلها مثل باقي الثدييات، تمتلك كروموسوماً «إكس» وآخر «واي»؛ يحمل كل منهما عدداً مختلفاً من الجينات.
وبما أنّ الجين يقع فقط على كروموسوم «إكس»، ويتحكَّم في إنتاج الصبغة، فإنّ نقص جزء واحد من الحمض النووي يكفي لتحويل القطة إلى قطة برتقالية بالكامل.
أما إناث القطط، فلديهن اثنان من كروموسومات «إكس»، ما يعني أنّ نقص الحمض النووي يجب أن يكون في كِلا الكروموسومين لتظهر الصبغة الفاتحة بالدرجة عينها، مما يجعل اللون المختلط هو الأرجح.
يشرح عالم الوراثة في جامعة كيوشو، البروفسور هيرويوكي ساساكي: «تتشكَّل هذه البقع البرتقالية والسوداء لأنّ كروموسوم (إكس) في كلّ خلية يُعطَّل عشوائياً في مرحلة مبكرة من النمو».
ويوضح: «مع انقسام الخلايا، تتكوّن مناطق بجينات مختلفة نشطة للون الفراء، مما يؤدّي إلى ظهور بقع مميّزة».
ورغم أن هذه الدراسة كانت في الأصل مشروعاً علمياً، فقد بدأت بدافع شخصي للبروفسور ساساكي.
فبعد تقاعده من منصبه الجامعي، عبَّر، لكونه مُحبّاً للقطط، عن رغبته في مواصلة العمل لكشف لغز الجين البرتقالي، على أمل أن «يسهم ذلك في التغلُّب على أمراض القطط».
بدأ وفريقه بجمع 10.6 مليون ين (55,109 جنيه إسترليني) عبر التمويل الجماعي من آلاف محبّي القطط في اليابان وحول العالم.
كتب أحد المساهمين: «نحن أشقاء في الصفّين الأول والثالث الابتدائي. تبرّعنا من مصروف جيبنا. استخدموها في بحوث قطط الكاليكو».
ينشط الجين «ARHGAP36» أيضاً في عدد من أجزاء الجسم، بما فيها الدماغ والغدد الهرمونية، ويُعدّ ضرورياً للنمو.
ويعتقد الباحثون أنّ الطفرة في الحمض النووي لهذا الجين قد تُسبِّب تغيرّات في هذه الأعضاء أيضاً، ما قد يرتبط بحالات صحية أو مزاجية معيّنة.
وجين «ARHGAP36» موجود كذلك لدى البشر، وقد رُبط بسرطان الجلد وتساقُط الشعر.
يقول البروفسور ساساكي: «يؤمن كثير من مالكي القطط بفكرة أنّ ألوان الفراء وأنماطه ترتبط بشخصيات مختلفة».
وختم: «لا دليل علمياً على ذلك حتى الآن، لكنها فكرة مثيرة للاهتمام، وأودُّ استكشافها أكثر».

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الشرق السعودية

منذ 2 ساعات

• الشرق السعودية

باحثون يابانيون يطورون كمامة تحل مشكلة "التنفس" أثناء ارتدائها

أدى وباء فيروس كورونا إلى زيادة الوعي العام بأهمية استخدام الكمامات للحماية الشخصية، لكن ظلت المشكلة في أن الأقمشة ذات المسام الصغيرة بما يكفي لاحتجاز الفيروسات -التي يبلغ حجمها عادة نحو 100 نانومتر- تقيّد تدفق الهواء، وتسبب إزعاجاً للمستخدمين، إلا أن باحثين من اليابان توصلوا الآن إلى حل لهذه المعضلة. في دراسة نُشرت بمجلة "ماتريالز أدفانسس" (Materials Advances)، طوَّر باحثون من معهد العلوم الصناعية (IIS) بجامعة طوكيو مرشحاً يمكنه التقاط الجسيمات النانوية مثل الفيروسات دون تقييد كبير لتدفق الهواء، وتم تحقيق هذا من خلال التصميم الدقيق لهيكل المسام في المرشح. ويتكون المرشح من صفائح نانوية مكونة من شبكة مرتبة من البورفيرينات، وهي جزيئات مسطحة على شكل حلقة مع ثقب مركزي. الثقوب الصغيرة في جزيئات البورفيرين مصممة بحجم مناسب يسمح بمرور جزيئات الغاز الصغيرة في الهواء بسهولة، بينما تحجب حركة الجسيمات الأكبر مثل الفيروسات، وبعد ذلك يتم دعم الصفائح النانوية على قماش معدل بألياف نانوية تحتوي على مسام بحجم عدة مئات من النانومترات لتشكيل المرشح. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة كازويوكي إيشي، إن بناء الصفائح النانوية القائمة على البورفيرين يتم من خلال تفاعلات واجهية تدفعها حركة المواد المتفاعلة الناتجة عن تدرج التوتر السطحي عند واجهة الهواء والمذيب، والمعروفة باسم "تأثير مارانجوني"، ثم يتم ضغط الصفائح النانوية وطلاؤها على القماش المعدل بالألياف النانوية باستخدام طريقة الختم. اختبر الفريق مرشحهم باستخدام الإجراء القياسي المستخدم لاختبار كمامات N95. وكشفت نتائج اختبار ترشيح الجسيمات أن المرشح احتجز بفاعلية جسيمات صغيرة بحجم الفيروسات. وحقق المرشح كفاءة ترشيح للجسيمات بنسبة 96%، وهو ما يتجاوز متطلبات كمامة N95 البالغة 95%. وأردف إيشي بالقول: "تمكَّن مرشحنا القائم على البورفيرين من جمع جسيمات نانوية بقطر صغير يصل إلى 100 نانومتر. الأهم من ذلك، أظهر المرشح أيضاً انخفاضاً طفيفاً في فرق الضغط في قياسات تدفق الغاز. وهذا يشير إلى أنه قادر على احتجاز جسيمات صغيرة مثل الفيروسات، مع تقييد ضئيل لتدفق الهواء".

مجلة سيدتي

منذ يوم واحد

• مجلة سيدتي

رصد ظاهرة الشفق القطبي المرئي بالعين المجردة على كوكب المريخ

رصدت مركبة "بيرسيفيرانس" التابعة لوكالة "ناسا" ظاهرة الشفق القطبي المرئي على كوكب المريخ لأول مرة بالضوء المرئي، حيث تلألأت السماء بلون أخضر خافت، في مشهد فريد على سطح الكوكب الأحمر، وذلك نتيجة اصطدام جسيمات شمسية عالية الطاقة بالغلاف الجوي للمريخ، مما أدى إلى توهج خفيف غطى السماء. ظاهرة ضوئية فريدة على المريخ وأبان العلماء، إن هذه الظاهرة الضوئية الفريدة، التي ظهرت كوميض أخضر خافت في سماء المريخ ، نتجت عن عاصفة شمسية عنيفة ضربت كوكب المريخ في مارس 2024، ما أدى إلى تفاعل أسفر عن توهج خافت عبر سماء الليل بالكامل. ورغم أن الشفق سبق أن رُصد في أطوال موجية فوق بنفسجية من المدار، إلا أن هذه أول مرة يُرى فيها بالعين المجردة من السطح على عكس الأرض ، التي تُوجَّه فيها الجسيمات إلى القطبين بفعل المجال المغناطيسي. وقبل ذلك بثلاثة أيام أطلقت الشمس توهجاً شمسياً، رافقه انبعاث للكتلة في شكل إكليل، وهو انفجار ضخم من الغاز والطاقة المغناطيسية، يجلب معه كميات كبيرة من الجسيمات الشمسية النشطة التي انطلقت إلى الخارج عبر النظام الشمسي. وبحسب العلماء، فإن الشفق يتشكل على كوكب المريخ بالطريقة نفسها التي يتشكل بها على الأرض، حيث تتصادم الجسيمات المشحونة النشطة مع الذرات والجزيئات في الغلاف الجوي، ما يؤدي إلى إثارة هذه الجسيمات دون الذرية التي تُسمى الإلكترونات لتبعث جسيمات ضوئية تسمى الفوتونات. سبب تشكل هذه الظاهرة الفريدة وكون المريخ لا يمتلك مجالًا مغناطيسيًا كليًا، فقد غطى الشفق الكوكب بأكمله، أوضحت إليزا رايت كنوتسن، الباحثة لما بعد الدكتوراه في مركز مستشعرات وأنظمة الفضاء بجامعة أوسلو، أن اللون الأخضر ناتج عن تفاعل الجسيمات الشمسية مع الأكسجين في الغلاف الجوي، وخلال عواصف شمسية أقوى، قد يصبح الشفق أكثر إشراقًا، مما يفتح الباب أمام عروض ضوئية مذهلة قد يستمتع بها رواد الفضاء مستقبلًا على سطح المريخ. وتابعت قائلةً: "أثناء عاصفة شمسية أكثر كثافة، تنتج شفقاً أكثر إشراقاً، أعتقد أن السماء التي تتوهج باللون الأخضر من الأفق إلى الأفق سيكون جمالها ساحراً". نقلة نوعية في فهم الظواهر الجوية على الكواكب هذا الاكتشاف الجديد بحسب العلماء، يمثل نقلة نوعية في فهم الظواهر الجوية على الكواكب ، إذ أنه على مدى عقود، ظل الشفق القطبي حكراً على الأرض في ما يتعلق بالرؤية بالعين المجردة، بينما اقتصرت مشاهداته على الكواكب الأخرى ضمن أطوال موجية غير مرئية. كوكب المريخ يعد الكوكب الأحمر"المريخ" واحداً من أكثر الكواكب الشبيهة بالأرض داخل نظامنا الشمسي، فلكل منهما مناظر طبيعية صخرية، وقشور خارجية صلبة، ولباب مكونة من الصخور المنصهرة، ونظراً لتشابهه مع الأرض وقربه منها، ظلت البشرية مفتونة بالمريخ لعدة قرون. كما يعد المريخ من أكثر الكواكب التي تثير فضول وحيرة العلماء، وذلك لاعتقادهم بوجود حياة أخرى على سطح هذا الكوكب الغامض.

صحيفة سبق

منذ يوم واحد

• صحيفة سبق

خلافا للأفكار الشائعة.. دراسة تبدّد نظرية تقسيم الوظائف بين نصفَي الدماغ

كشف العلماء من معهد "ماساتشوستس" للتكنولوجيا بالولايات المتحدة، أن الدماغ لا ينقسم بشكل صارم إلى "نصف أيسر منطقي" و"نصف أيمن إبداعي" خلافا للأفكار الشائعة، ومع ذلك، فعند معالجة الفضاء البصري، يستمر كل نصف كروي في معالجة الجانب المعاكس من مجال الرؤية. وبحسب الدراسة نُشرت نتائجها في مجلة " علم النفس العصبي - Neuropsychologia"، أكد البروفيسور إيرل ميلر أحد مؤلفي الدراسة أن "الحديث عن هيمنة النصف الأيمن أو الأيسر لدى بعض الأشخاص لا أساس علمياً له؛ لأن الإنسان يفكر باستخدام الدماغ بالكامل". والتقسيم الوظيفي مرتبط بالرؤية وليس بالتفكير، وعند استقبال المنبهات البصرية، تنشط الخلايا العصبية بشكل غير متماثل، حيث يتحكم النصف الأيسر من الدماغ في الجانب الأيمن من مجال الرؤية والنصف الأيمن يتحكم في الجانب الأيسر. وحسب ميلر، فإن هذا التقسيم يمنع ظهور "بقع عمياء" ويعزز كفاءة الإدراك. ورغم أنه كان يُعتقد سابقا أن المعلومات تندمج في صورة موحدة عند مستوى القشرة الجبهية الأمامية اكتشف الفريق البحثي أن الانزياح نحو النصف "المقابل" (المناقض لمصدر الإشارة البصرية) يبقى موجودا حتى في هذه المنطقة. وتم تأكيد ذلك عبر قياس نشاط الدماغ، حيث تزداد موجات غاما في النصف الكروي المسؤول عن معالجة الجزء المقابل من مجال الرؤية. وقد أظهرت دراسات سابقة أن البشر والحيوانات يتذكرون الأشياء بشكل أفضل عندما تكون موزعة بين جانبي مجال الرؤية، وهي ظاهرة تُعرف باسم "الميزة الثنائية". لكن هذه الميزة ليست مثالية، إذ أن الإنسان يستطيع تتبع جسم واحد فقط من كل جانب في وقت واحد. وعندما يتحرك جسم عبر مجال الرؤية ينقل الدماغ معلومات بسرعة بين النصفين، ويشبه ذلك عملية نقل الإشارة بين أبراج الاتصالات. وتضمن هذه الآلية إدراكا مستمرا ومترابطا للعالم من حولنا.