کرم دریایی که سم را به زره تبدیل می‌کند؛ شگفتی تازه اعماق اقیانوس

به گزارش خبرگزاری ایران پرس، بر اساس پژوهشی که در مجله زیست‌شناسی PLOS منتشر شده، چائولون لی و تیمش از مؤسسه اقیانوس‌شناسی چین، این کرم را در دریچه‌های گرمابی تنگه اوکیناوا در ژاپن شناسایی کرده‌اند؛ محیطی که دما در آن می‌تواند تا ۳۰۰ درجه سلسیوس بالا رود و آب پیرامونش آغشته به ترکیبات سمی و فلزی است.

دانشمندان دریافتند در مناطقی که غلظت آرسنیک به حد مرگبار می‌رسد، این کرم توانایی ویژه‌ای دارد: آرسنیک را درون سلول‌های خود بلوری‌سازی می‌کند تا خاصیت سمی آن از بین برود. سؤال اینجاست که این فرآیند پیچیده چگونه انجام می‌شود؟

رنگ زرد درخشان بدن این کرم ناشی از دانه‌های میکروسکوپی است که در سلول‌های پوست و آبشش‌های آن جمع شده‌اند. این دانه‌ها مملو از آرسنیک‌اند و حدود یک درصد وزن بدن کرم را تشکیل می‌دهند. آرسنیک در محیط گرمابی معمولاً در سمی‌ترین حالت خود یعنی آرسنیت وجود دارد.

کرم برای جلوگیری از آسیب مستقیم آرسنیک، آن را به واکوئل‌های غشایی منتقل می‌کند؛ جایی که آرسنیک با سولفید هیدروژن — سمی دیگر که از همان دریچه‌ها به‌دست می‌آید — واکنش می‌دهد و در نهایت کریستال‌های اورپیمنت (As₂S₃) تشکیل می‌شود. در اعماق اقیانوس، جایی که زندگی به کوچک‌ترین خطای زیستی محکوم به نابودی است، این جانور دو سم مرگبار را به ماده‌ای معدنی و بی‌ضرر تبدیل می‌کند.

به‌گفته دکتر هاو وانگ، همکار پژوهش: «وقتی تصاویر ROV را دیدم، واقعاً شگفت‌زده شدم. تصور اینکه موجودی بتواند نه‌تنها زنده بماند، بلکه در چنین محیط سمی رشد کند، باورکردنی نبود.»

بررسی‌های پروتئومی نشان داده که غشاهای اطراف این دانه‌های زردرنگ با مجموعه‌ای از پروتئین‌های انتقال‌دهنده پوشیده شده‌اند، از جمله پروتئین MDR که نقش مهمی در انتقال آرسنیک به واکوئل‌ها دارد. در سوی دیگر، هموگلوبین تخصصی کرم نیز وظیفه انتقال سولفید به همان واکوئل‌ها را بر عهده دارد تا مواد اولیه واکنش شیمیایی فراهم شود.

برای بررسی منبع سولفید، تیم پژوهشی نسبت‌های ایزوتوپی گوگرد را در این کرم با دیگر موجودات اطراف مقایسه کرد. نتایج نشان داد امضای ایزوتوپی کرم دقیقاً با گاز H₂S دریچه‌های گرمابی یکسان است؛ یعنی این جانور سولفید لازم را مستقیماً از همان سیالات سمی دریافت می‌کند و از آن برای دفاع زیستی بهره می‌برد.

این کشف نشان می‌دهد که Paralvinella hessleri برخلاف بسیاری از جانوران اعماق که برای دفع سموم به میکروب‌های همزیست تکیه می‌کنند، خود سموم را به مواد ساختاری تبدیل کرده و در قالب بلورهای بی‌خطر در بدن ذخیره می‌کند. نمونه مشابه این توانایی پیش‌تر فقط در حلزون فلس‌دار دیده شده بود. کشف جدید فهرست اندکی از موجودات توانمند در چنین فرآیندهای بیوشیمیایی را گسترش می‌دهد.

با این حال، این کرم زرد همچنان جانوری مرموز باقی مانده است؛ چراکه زیستگاه آن در اعماق زیاد تنها از طریق زیردریایی‌های ویژه قابل دسترسی است و همین موضوع مطالعه دقیق‌تر آن را دشوار می‌کند.