البكتيريا التي تعيش في مخ ذباب الفاكهة لها تأثير مدهش على ذاكرتها

البكتيريا التي تعيش في مخ ذباب الفاكهة لها تأثير مدهش على ذاكرتها

مصر:إيهاب محمد زايد

لا يزال تحسين القدرة على التذكر لدى البشر باستخدام حبوب منع الحمل أو هزة خفيفة فكرة تجريبية، لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أن البكتيريا الموجودة بشكل طبيعي في ما يصل إلى 70% من أنواع الحشرات يمكن أن تعزز في بعض الحالات التعلم والذاكرة.

وجد الباحثون في الصين أن ذباب الفاكهة المصاب بسلالة معينة من بكتيريا الولبخية Wolbachia، وهو جنس من البكتيريا تم تحديده لأول مرة في البعوض عام 1924، كان أداؤه أفضل في الاختبارات التي ربطت روائح معينة بالمكافآت مقارنة بالذباب غير المصاب.

في حين أن الولبخية تصيب مجموعة متنوعة من أعضاء الحشرات، فإن ميل الجنس إلى التواجد داخل الأجهزة التناسلية يعني أن معظم الدراسات تميل إلى التركيز على كيفية تأثير البكتيريا على التكاثر. وقد تم تطبيق هذه الأبحاث لمنع بعوض الزاعجة المصرية من نقل حمى الضنك والفيروسات الأخرى إلى البشر، وكانت نتائج هذه الأبحاث بمثابة نعمة للصحة العامة.

لكن بعض سلالات الولبخية يمكن أن تصيب الجهاز العصبي للحشرة المضيفة، بما في ذلك الدماغ.

أظهرت الأبحاث أن ذكور الذباب المصابة ببكتيريا الولبخية أكثر قدرة على المنافسة من الذكور غير المصابين، وأن هذه البكتيريا تؤثر على نوم الذباب.

وللتحقق من التأثيرات المحتملة الأخرى، قام عالم الأحياء مينج يان تشن من جامعة وسط الصين العادية وزملاؤه بإصابة ذباب الفاكهة (Drosophila melanogaster) بسلالة من الولبخية تسمى wMelPop واختبروا ذاكرتهم مقارنة بالذباب غير المصاب.

“بما أن wMelPop أثبت أنه أقوى سلالة معروفة لحمى الضنك، فإن العواقب السلوكية والبيئية لعدوى wMelPop في الحشرات المضيفة قد تكون ذات أهمية كبيرة في السيطرة على الأمراض التي تنقلها الحشرات والآفات الزراعية،” كتب تشن وزملاؤه في بحثهم المنشور. ورق.

وبصرف النظر عن منع فيروس حمى الضنك من التكاثر، فإن سلالة wMelPop تعمل أيضًا على تقصير عمر البعوض الذي يصيبه، والذي يكافح من أجل التغذية ويصاب بالتوتر مع تقدمه في السن. ويعتقد تشين وزملاؤه أن هذه التأثيرات العصبية مرتبطة بكيفية “انتشار wMelPop بشكل كبير” في أنسجة المخ.

وبسبب الضرر الملحوظ في أنسجة المخ، اعتقد الفريق أن wMelPop قد يضعف التعلم والذاكرة لدى الحشرات المضيفة، بما في ذلك الذباب.

كتب تشن وزملاؤه: “لدهشتنا، لاحظنا أن عدوى wMelPop لا تزال تعمل على تحسين الذاكرة قصيرة المدى وطويلة المدى لـ D. melanogaster”.

تم تعريض الذباب الذي يتراوح عمره بين 4 و35 يومًا لرائحتين، إحداهما مقترنة بمكافأة سكر، وتم اختبار تذكرهم للروائح بعد دقيقتين أو 24 ساعة.

كان أداء الذباب الصغير المصاب بـ wMelPop أفضل في كلا الاختبارين من الذباب غير المتأثر من نفس العمر. كما عززت عدوى wMelPop الذاكرة لدى الذباب الأكبر سنا، ولكن ثلاثة أرباع هذه المجموعة ماتت قبل 35 يوما، مما أظهر مرة أخرى آثارها التي تحد من الحياة.

كشفت التحليلات الإضافية عن تغيرات واضحة في التعبير الجيني في أنسجة دماغ الذباب: تم تشغيل بعض الجينات بينما تم إيقاف البعض الآخر.

يقول تشن وزملاؤه: “تشير هذه النتائج إلى أن عدوى wMelPop في ذبابة الفاكهة قد تعزز ذاكرة الحشرة المضيفة عن طريق تغيير التعبيرات الجينية المضيفة في الرأس”.

إن تأثيرات wMelPop المعززة للذاكرة في ذبابة الفاكهة تتناقض مع النتائج السابقة لفقدان الذاكرة في الدبابير المصابة ببكتيريا الولبخية وبق الحبوب، مما يشير إلى أن تأثير الولبخية على الذاكرة يعتمد على النوع المضيف، وكذلك السلالة البكتيرية.

ويرى الباحثون أن هذا يتعلق بكيفية انتشار العدوى بشكل أفضل عبر كل مضيف. على سبيل المثال، يحرم الولبخية الدبابير الطفيلية من ذاكرتها الخاصة بوضع مجموعة من البيض، لذا فهي أكثر عرضة لوضع بيضة أخرى، مما يمكّن البكتيريا من الانتشار إلى عدد أكبر من صغارها. ولكن في ذبابة الفاكهة، هناك فرصة أكبر لانتشار الولبخية إلى عدد أكبر من الصغار، مما يتطلب أن تكون إناث الذباب أكثر ذكاءً حتى تتمكن من العثور على الطعام، وتجنب الخطر، والعثور على شركاء أكثر كفاءة.

قد تؤدي النتائج المتنوعة أيضًا إلى توقف الباحثين عن التفكير في الوعي المتزايد بالوعي المحتمل للحشرات، والعديد من الدراسات التي توضح أمثلة على ذكاء الحشرات.

وقد نشرت الدراسة في سلوك الحيوان.