الفيزياء تكشف سر ثبات الساعة البيولوجية للجسم مع تقلبات الحرارة
وتكمن أهمية هذا الاكتشاف في كونه يحل لغزا طويل الأمد حول ثبات التوقيت البيولوجي، حيث من المعروف أن التفاعلات الكيميائية الحيوية تتأثر بالحرارة بشكل عام. ومن المنطقي أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تسريع العمليات الكيميائية، بما فيها تلك المسؤولة عن تنظيم الساعة الداخلية. لكن الواقع يشير إلى أن هذه الساعة تظل محافظة على إيقاعها الثابت بغض النظر عن التغيرات الحرارية.
واعتمد الباحثون في دراستهم على تحليل دقيق للأنماط الإيقاعية لجزيئات الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA)، التي تعد حجر الأساس في تنظيم الساعة البيولوجية. وهذه الجزيئات تخضع لدورات منتظمة من النشاط والهدوء، تشبه في طبيعتها الموجات الجيبية المنتظمة. ومن خلال تطبيق منهجية فيزيائية متقدمة تعرف بطريقة "إعادة التطبيع"، تمكن الفريق من عزل الأنماط الديناميكية البطيئة في نظام mRNA.
وأظهرت النتائج أن ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى تغير مميز في شكل موجة نشاط mRNA، حيث يصبح النشاط أكثر حدة في مرحلته الصاعدة بينما يتباطأ في مرحلة الهبوط. وهذه الآلية تسمى "تشوه الموجة" (waveform distortion)، وهي ما يحافظ على المدة الكلية للدورة ثابتة عند 24 ساعة، رغم تغير سرعة العمليات الكيميائية.
وللتأكد من صحة هذه النظرية، لجأ الباحثون إلى البيانات التجريبية المستقاة من ذباب الفاكهة والفئران. وقد أكدت الملاحظات وجود هذا النمط من التشوه الموجي عند درجات الحرارة المرتفعة، ما وفر الدعم التجريبي للنموذج النظري.
ويتجاوز تأثير هذا التشوه الموجي مجرد الحفاظ على التوقيت الدقيق، حيث وجد الباحثون أنه يلعب دورا حاسما في عملية المزامنة مع البيئة الخارجية. فعندما يصبح التشوه أكثر وضوحا، تكتسب الساعة البيولوجية مزيدا من الاستقرار وتقل حساسيتها للتأثيرات البيئية مثل دورات الضوء والظلام. وهذه النتيجة تكتسب أهمية خاصة في عالمنا الحديث حيث تتعرض أنماط النوم والاستيقاظ للكثير من الاضطرابات بسبب أنماط الحياة المعاصرة.
ويؤكد كوروساوا أن هذه النتائج تفتح آفاقا جديدة للبحث، حيث يمكن الآن التركيز على تحديد الآليات الجزيئية الدقيقة المسؤولة عن إبطاء انحدار مستويات mRNA. كما يقترح الباحث إمكانية وجود اختلافات في درجة التشوه الموجي بين الأفراد والأنواع المختلفة، ما قد يفسر الاختلافات في أنماط النوم والتأقلم مع التغيرات الزمنية.
وعلى المدى البعيد، يمكن أن يصبح قياس درجة التشوه في جينات الساعة البيولوجية أداة تشخيصية قيمة لفهم العديد من الاضطرابات المرتبطة بالإيقاع اليومي، بدءا من الأرق ومرورا باضطراب الرحلات الجوية الطويلة، وصولا إلى تأثيرات الشيخوخة على النوم. كما قد تمتد تطبيقات هذه الاكتشافات إلى مجالات أوسع تتجاوز البيولوجيا، لتشمل أي أنظمة تعتمد على دورات منتظمة.
نشرت الدراسة في مجلة PLOS Computational Biology.
المصدر: ميديكال إكسبريس
يشير علماء المعهد الألماني للتغذية البشرية، إلى أن تناول العشاء في وقت متأخر قد يضعف قدرة الجسم على معالجة الغلوكوز، مما يزيد من خطر الإصابة بأمراض التمثيل الغذائي.
تشير الدكتورة داريا ليبيديفا أخصائية النوم والغدد الصماء، إلى أن الضوء الأزرق المنبعث من الهاتف الذكي يعيق إنتاج الميلاتونين، ما يبقي الجسم في حالة نشاط ليلا، وهذا يسبب الأرق.
كشفت دراسة علمية حديثة عن وجود تغيرات واضحة في بنية الدماغ لدى أولئك الذين يعملون لساعات طويلة، ما يفتح الباب أمام فهم أعمق لتأثيرات الإجهاد الوظيفي المزمن على الصحة العقلية.
كشف باحثون عن نتائج صادمة حول تأثير عادات النوم على الصحة العقلية. ووجدت أن أولئك الذين يفضلون السهر لوقت متأخر يعانون من تدهور إدراكي أسرع مقارنة بأولئك الذين يستيقظون مبكرا.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
روسيا اليوم
منذ 13 ساعات
- روسيا اليوم
أرض روسيا تتحرك مترين بعد زلزلال عنيف
وقال المركز في بيان عبر "تلغرام": "إلى أين تحركت كامشاتكا بعد الزلزال القوي؟، أجرينا حسابا أوليا بناء على نتائج الملاحظات الجيوديناميكية، وتبين أننا جميعا تحركنا بشكل ملحوظ نحو الجنوب الشرقي". وأشار الخبراء إلى أن أقصى الإزاحات بعد الزلزال وقعت في جنوب شبه الجزيرة، حيث بلغت نحو مترين، وهو ما يعادل الإزاحات الأفقية التي حدثت بعد زلزال عام 2011 في منطقة توهوكو اليابانية. كما سجلت محطات الرصد في منطقة بتروبافلوفسك-كامشاتسكي إزاحات أيضا، لكنها كانت أقل حجما. وقال العلماء إن هذا يتوافق مع النموذج الأولي للحركات في مركز الزلزال، حيث كان الحد الأقصى في الجناح الجنوبي، ولذلك كان التأثير الماكروسيسمي الأقوى في شمال كوريل، بينما كان التأثير أقل وضوحا في بتروبافلوفسك. هذا ووقع الزلزال قبالة سواحل كامشاتكا في 30 يوليو، وبلغت قوته 8.8 درجات، وشعر سكان جزر كوريل الشمالية بهزات بلغت شدتها حتى 8 درجات. كما سجلت المنطقة موجة تسونامي بلغ ارتفاعها حتى أربعة أمتار، تلتها العديد من الهزات الارتدادية، ما أدى إلى نشاط بركاني متزايد. ولم تسجل إصابات خطيرة أو أضرار كبيرة، لكن في شمال كوريل تعرض كل من الميناء ومصنع الأسماك لأضرار جراء التسونامي، وتم إعلان حالة الطوارئ في المنطقة.المصدر: نوفوستي أفاد تقرير معهد علم البراكين والزلازل التابع لفرع الشرق الأقصى لأكاديمية العلوم الروسية، أن بركان كليوتشيفسكوي بدأ بقذف "قنابل" بركانية إلى ارتفاع مئات الأمتار فوق فوهة البركان. أعلنت أجهزة رصد الزلازل الروسية تسجيل عشر هزات أرضية في شبه جزيرة كامتشاتكا بالشرق الأقصى الروسي خلال الـ24 ساعة الأخيرة. تسبب زلزال قوي، بلغت قوته 8.8 درجة، ضرب كامتشاتكا في 30 يوليو 2025، في إطلاق كبير — وإن لم يكن كاملا — للطاقة المتراكمة في القشرة الأرضية. أعلنت وزارة الطوارئ الروسية تسجيل 120 هزة ارتدادية خلال الـ24 ساعة الماضية، أعقبت زلزال شبه جزيرة كامتشاتكا في الشرق الأقصى الروسي الأربعاء الماضي. أفادت السفارة الأمريكية في بورت مورسبي بإصدار تحذير من تسونامي في عدد من الدول الجزرية في جنوب المحيط الهادئ بينها بابوا غينيا الجديدة وجزر سليمان وفانواتو عقب زلزال كامتشاتكا. أفاد فرع كامتشاتكا للهيئة الجيوفيزيائية الموحدة التابعة لأكاديمية العلوم الروسية، عبر قناته على تيلغرام، بأن شبه جزيرة كامتشاتكا تعرضت لهزات أرضية بلغت قوتها 8.7 درجة.
روسيا اليوم
منذ 19 ساعات
- روسيا اليوم
تسجيل هزة أرضية بقوة 5.6 درجة في إيران
وبحسب بيانات المركز، وقع الزلزال في تمام الساعة 5:06 بتوقيت غرينتش (8:06 بتوقيت موسكو)، على بعد 125 كيلومترا جنوب شرق مدينة بام التي يقدر عدد سكانها بنحو 99 ألف نسمة، فيما بلغ عمق مركز الزلزال 10 كيلومترات. ولم ترد أي تقارير عن وقوع إصابات أو أضرار مادية حتى الآن. وفي السياق ذاته، أفاد الفرع الإقليمي للمركز الفيدرالي للأبحاث التابع لأكاديمية العلوم الروسية بأن زلزالا آخر بقوة 6.0 درجات ضرب فجر اليوم سواحل شبه جزيرة كامشاتكا في أقصى شرق روسيا. وفي الولايات المتحدة، وقع زلزال بقوة 3.0 درجات في ولاية نيوجيرسي، حيث حدد مركزه في منطقة هاسبروك هايتس بمقاطعة بيرغن، وقد شعر سكان مدينة نيويورك بالهزة، لا سيما في بعض أحياء مانهاتن. وكان خبير زلازل قد أوضح في وقت سابق أن الأثر المحدود للزلزال القوي الذي ضرب كامشاتكا يعود إلى عمقه وموقعه البحري، مما قلل من احتمالات وقوع أضرار واسعة. المصدر: نوفوستي + غازيتا. رو أثارت دراسة أمريكية للباحث الفيزيائي بجامعة أريزونا ريتشارد كوردارو مخاوف واسعة في مصر وتونس والجزائر، بعد تحذيره من احتمال وقوع زلازل في منطقة البحر الأبيض المتوسط وشمال إفريقيا صنفت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية يوم الأربعاء زلزال كامتشاتكا، الذي قدرت قوته بـ 8.8 درجة، بأنه من أقوى عشر هزات أرضية منذ عام 1900. أعلن المركز الوطني لرصد الزلازل في إيران، تسجيل هزة أرضية بقوة 2.5 درجة على مقياس ريختر في محافظة قم بالقرب من منشأة "فوردو" النووية. كشفت دراسة في إيران عن الحاجة الملحة لمعالجة عدة قضايا لتقليل تأثير الزلازل المتكررة في البلاد وتفادي كوارث أكبر، وخاصة مع صعوبة التمييز بين آثار الزلازل والجفاف.
روسيا اليوم
منذ 21 ساعات
- روسيا اليوم
اكتشاف حياة غريبة في أعماق المحيط الهادئ
وقد أُجري هذا الاستكشاف باستخدام غواصة مأهولة، وصلت إلى عمق يزيد عن 9450 مترا تحت سطح البحر، حيث سجّل العلماء مشاهد مدهشة لأنظمة بيئية غير مألوفة، شملت أحواضا من المحار وحصائر بكتيرية بلورية تشبه الجليد. ويعدّ هذا الاكتشاف خطوة بارزة في علم الأحياء البحرية، إذ تجاوز الرقم القياسي السابق لأعمق تصوير لفقاريات بحرية، والمسجل لسمكة الحلزون التي رُصدت عام 2023 على عمق 8337 مترا قبالة سواحل اليابان. A Chinese-led team has discovered the world's deepest-known chemosynthetic life communities that derive energy from chemical reactions within geologic fluids, during an expedition that reached a record depth of 9,533 km and explored a vast 2,500-km stretch of the floor in the… وتعرف خنادق "هادال" بأنها أعمق مناطق المحيط، وتقع على أعماق تتراوح بين 6000 و11000 متر تقريبا. وتتكوّن هذه الخنادق نتيجة انغماس إحدى الصفائح التكتونية تحت أخرى، وهي بيئات نائية طالما اعتُقد أنها تعتمد على التخليق الكيميائي بدلا من الطاقة الشمسية لدعم الحياة. وقد أثبتت النتائج الجديدة أن هذه المناطق القاتمة والقاسية تحتضن بالفعل مجتمعات بيولوجية نشطة ومرنة. فقد رصد العلماء أنظمة بيئية مزدهرة تستمد طاقتها من الميثان وكبريتيد الهيدروجين المتصاعدين عبر شقوق في القشرة الأرضية، في خنادق كوريل-كامتشاتكا وغرب جزر ألوشيان. وتشير تحليلات النظائر إلى أن هذه الغازات تنتج عن تحلل المواد العضوية المدفونة في الرواسب البحرية العميقة بواسطة الميكروبات. وبفضل التشابه الجيولوجي بين خنادق هادال في مختلف مناطق العالم، يرجّح العلماء أن هذه البيئات المعتمدة على التخليق الكيميائي ليست نادرة، بل ربما تكون أكثر انتشارا مما كان يُعتقد. ومع استمرار اكتشاف مجتمعات تعتمد على هذا النوع من الطاقة، تزداد فرص التعرف إلى أنواع جديدة من الكائنات، ودراسة علاقاتها المعقدة بالكائنات الدقيقة التي تمكّنت من التكيف مع ضغط مرتفع وظروف استثنائية. وصرّح الدكتور شياوتونغ بينغ، أحد قادة البعثة، بأن الرحلة وفّرت فرصة نادرة لاستكشاف مناطق بحرية مجهولة، مؤكدا أن ما واجهه الفريق "فاق كل التوقعات". وضمن خططهم المستقبلية، يسعى الفريق لفهم كيفية تحويل هذه الكائنات الكيميائية التركيبية للمركبات الكيميائية إلى طاقة، إضافة إلى دراسة آليات التكيف الفسيولوجي مع الضغط الهائل. يذكر أن هذا الاكتشاف يندرج ضمن "برنامج استكشاف الهدال العالمي" (GHEP)، وهو مشروع دولي طموح يستمر لعقد من الزمن، تقوده الأكاديمية الصينية للعلوم، ويهدف إلى دراسة أعمق مناطق المحيطات باستخدام تقنيات غوص متطورة، لفهم حدود الحياة على كوكب الأرض وما بعدها. المصدر: interesting engineering في 30 يوليو، ضرب زلزال قوي قبالة الساحل الشرقي لشبه جزيرة كامشاتكا في روسيا، ما أثار موجات تسونامي اجتازت المحيط الهادئ ووصلت إلى هاواي وبعض المناطق الساحلية في الولايات المتحدة. أفادت السفارة الأمريكية في بورت مورسبي بإصدار تحذير من تسونامي في عدد من الدول الجزرية في جنوب المحيط الهادئ بينها بابوا غينيا الجديدة وجزر سليمان وفانواتو عقب زلزال كامتشاتكا. أجرى فريق علمي دولي من جامعة أوريغون وجامعة موسكو وجامعة فلوريدا أول دراسة منهجية للديدان الشريطية في مياه عُمان، واكتشف 107 أنواع، 98% منها لم تُسبق دراستها علميا. في إنجاز علمي غير مسبوق، نجح باحثون من معهد "شميدت" لعلوم المحيطات في تصوير الحبار العملاق القطبي حيا في بيئته الطبيعية، للمرة الأولى منذ اكتشافه قبل أكثر من 100 عام.
