یافتههای پژوهشی به سرپرستی دانشگاه بریستول نشان میدهد برخی پروانههای مناطق گرمسیری احتمالا در جریان تکامل، به سازوکاری شگفتانگیز برای کند کردن روند پیری، حفظ سلامت و افزایش طول عمر خود دست یافتهاند.
به گزارش پایگاه خبری «ساینسدیلی»، این پروانهها به سرده هلیکونیوس تعلق دارند و در جنگلهای بارانی آمریکای مرکزی و آمریکای جنوبی یافت میشوند.
پژوهشگران میگویند این حشرات از رکوردداران طول عمر در میان پروانهها به شمار میروند و میتوانند به الگویی مهم برای مطالعه فرآیندهای زیستی مرتبط با طول عمر و پیری تبدیل شوند.
ساینسدیلی نوشت بیشتر پروانهها پس از رسیدن به مرحله بلوغ، تنها چند هفته عمر میکنند، اما برخی گونههای هلیکونیوس بهطور متوسط حدود سه برابر بیشتر از نزدیکترین خویشاوندان خود زنده میمانند و عمر برخی از آنها حتی به حدود یک سال میرسد.
یکی از چشمگیرترین نمونهها مربوط به «هلیکونیوس هویتسونی» بوده که حداکثر طول عمر آن به ۳۴۸ روز رسیده است. در مقابل، گونهای نزدیک به آن با نام «دیونه جونو» تنها ۱۴ روز زنده مانده؛ اختلافی چشمگیر که نشاندهنده تفاوتی ۲۵ برابری در بیشینه طول عمر این دو گونه است.
به باور پژوهشگران، پروانههای هلیکونیوس در طول تکامل به سازوکاری ویژه برای افزایش طول عمر دست یافتهاند. این راهبرد میتواند سرنخهای ارزشمندی درباره چگونگی کند شدن روند پیری در طبیعت در اختیار دانشمندان قرار دهد.
حفظ توانمندیهای جسمانی همزمان با افزایش سن
ساینسدیلی در ادامه نوشت تیم تحقیق در همکاری با پژوهشگران موسسه تحقیقات استوایی اسمیتسونین در پاناما، به نتیجهای جالب توجه دست یافت: دستکم یک گونه از پروانههای هلیکونیوس، موسوم به «هلیکونیوس هکاله»، با وجود افزایش سن، کاهش محسوسی در تواناییهای جسمانی خود نشان نمیدهد.
برای سنجش عملکرد فیزیکی، پژوهشگران از آزمون قدرت چنگزدن استفاده کردند. نتایج نشان داد پروانههای مسن این گونه به اندازه افراد جوان توانمند هستند و نشانهای از افت عملکرد ناشی از پیری در آنها دیده نمیشود.
در مقابل، گونه نزدیک دیگری به نام «درایاس یولیا» که عمر کوتاهتری دارد، با بالا رفتن سن دچار کاهش قابل توجه در عملکرد فیزیکی میشود.
این یافتهها احتمال وجود سازوکارهایی را تقویت میکند که به برخی پروانههای هلیکونیوس امکان میدهد برخلاف اکثر حیوانات، از افت تواناییهای جسمانی ناشی از پیری در امان بمانند.
پژوهشگران برای رسیدن به این نتایج، دادههای بهدستآمده از خانههای پرورش پروانه، مطالعات «نشانگذاری، رهاسازی و بازصید» در طبیعت، و آزمایشهای کنترلشده در شرایط آزمایشگاهی را با یکدیگر ترکیب کردند.
بر اساس یافتهها، پروانههای هلیکونیوس بهطور مداوم از میانگین و حداکثر طول عمر بیشتری برخوردارند، نرخ پایه مرگومیر پایینتری دارند و روند پیری در آنها کندتر از گونههای خویشاوندی است که از گرده گل تغذیه نمیکنند.
تغذیه یا شاهکار تکامل؟
به گزارش ساینسدیلی، دانشمندان از مدتها پیش میدانستند پروانههای هلیکونیوس عمر بسیار طولانیتری نسبت به اکثر پروانهها دارند، اما علت آن تاکنون بهطور قطعی مشخص نشده است.
یکی از مهمترین فرضیهها بر توانایی نادر این پروانهها در تغذیه از گرده گل در دوران بلوغ متمرکز است.
برخلاف بیشتر گونههای پروانه که عمدتا از شهد گلها تغذیه میکنند، پروانههای هلیکونیوس قادرند از گرده گل بهعنوان منبع غذایی استفاده کنند.
برای بررسی این فرضیه، پژوهشگران گونه گردهخوار هلیکونیوس هکاله را با خویشاوند نزدیکش، درایاس یولیا، که از گرده گل تغذیه نمیکند، مقایسه کردند.
طبق یافتهها، هلیکونیوس هکاله برای مدت طولانیتری توده بدنی و عملکرد عضلانی خود را حفظ میکند و برخلاف درایاس یولیا، نشانههای معمول افت جسمانی ناشی از افزایش سن را بروز نمیدهد.
با این حال، مزیت طول عمر این پروانه تنها به تغذیه از گرده گل محدود نمیشود.
آزمایشها نشان دادند حتی پس از حذف گرده از رژیم غذایی هلیکونیوس هکاله، این گونه همچنان بهطور قابل توجهی بیشتر از درایاس یولیا عمر میکند.
این یافتهها حاکی از آن است که طول عمر استثنایی پروانههای هلیکونیوس حاصل ترکیبی از تغذیه ویژه و سازگاریهای تکاملی است.
جسیکا فولی، نویسنده اصلی این مقاله و پژوهشگر دانشکده علوم زیستی دانشگاه بریستول، در همین رابطه گفت این پروانهها به «الگویی بسیار امیدوارکننده» برای پژوهش در زمینه زیستشناسی پیری و عوامل موثر بر طول عمر تبدیل شدهاند و میتوانند به درک بهتر سازوکارهای افزایش عمر در جانوران کمک کنند.
یافتههای این تحقیق در شماره اخیر مجله «نیچر کامیونیکیشنز» منتشر شده است.
