Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
آزمایش ویلسون و پیدایش بدن از هیچ
در اوایل قرن بیستم، اچ. وی. پی. ویلسون (H. V. P. Wilson) نشان داد که این اسفنج‌های شگفت‌انگیز واقعاً چه چیزهایی هستند. ویلسون در ۱۸۹۴ به دانشگاه کارولینای شمالی رفت و اولین استاد زیست‌شناسی آن‌جا شد. قصد او تعلیم کادر زیست‌شناسان آمریکایی بود که می‌خواستند رشته‌ی ژنتیک و زیست‌شناسی سلولی را در شمال آمریکا برای قرن بعدی معرفی کنند.
ویلسون که پژوهشگری جوان بود، تصمیم گرفت تا زندگی تحقیقاتی خود را روی اسفنج‌ها متمرکز کند. یکی از آزمایش‌های او، توانایی عمیقاً جالب‌توجه این موجودات به‌ظاهر ساده را آشکار کرد. او اسفنج‌ها را از نوعی الک مخصوص عبور داد و آن‌ها را به سلول‌های جدا از هم تفکیک کرد. پس از آن، ویلسون سلول‌های آمیب‌مانند کاملاً تجزیه‌شده را در ظرف قرار داد و شروع به تماشای آن‌ها کرد. سلول‌ها در سطح ظرف آهسته می‌خزیدند؛ سپس اتفاق غیرمنتظره‌ای افتاد: آن‌ها به‌هم پیوستند و ابتدا ابری کروی و قرمز از سلول‌ها را تشکیل دادند. در مرحله‌ی بعد، با سلول‌های دیگری در الگوهای مشخص بسته‌بندی شدند و سازمان بیش‌تری یافتند. نهایتاً، این انبوه سلول‌ها، بدن یک اسفنج کاملاً جدید، شکل‌گرفته از گونه‌های مختلفی از سلول‌ها را به‌وجود آوردند. ویلسون در حال مشاهده‌ای شگفت‌انگیز بود: تشکیل بدن تقریباً از هیچ!
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
در اوایل قرن بیستم، اچ. وی. پی. ویلسون (H. V. P. Wilson) نشان داد که این اسفنج‌های شگفت‌انگیز واقعاً چه چیزهایی هستند. ویلسون در ۱۸۹۴ به دانشگاه کارولینای شمالی رفت و اولین استاد زیست‌شناسی آن‌جا شد. قصد او تعلیم کادر زیست‌شناسان آمریکایی بود که می‌خواستند رشته‌ی ژنتیک و زیست‌شناسی سلولی را در شمال آمریکا برای قرن بعدی معرفی کنند.
ویلسون که پژوهشگری جوان بود، تصمیم گرفت تا زندگی تحقیقاتی خود را روی اسفنج‌ها متمرکز کند. یکی از آزمایش‌های او، توانایی عمیقاً جالب‌توجه این موجودات به‌ظاهر ساده را آشکار کرد. او اسفنج‌ها را از نوعی الک مخصوص عبور داد و آن‌ها را به سلول‌های جدا از هم تفکیک کرد. پس از آن، ویلسون سلول‌های آمیب‌مانند کاملاً تجزیه‌شده را در ظرف قرار داد و شروع به تماشای آن‌ها کرد. سلول‌ها در سطح ظرف آهسته می‌خزیدند؛ سپس اتفاق غیرمنتظره‌ای افتاد: آن‌ها به‌هم پیوستند و ابتدا ابری کروی و قرمز از سلول‌ها را تشکیل دادند. در مرحله‌ی بعد، با سلول‌های دیگری در الگوهای مشخص بسته‌بندی شدند و سازمان بیش‌تری یافتند. نهایتاً، این انبوه سلول‌ها، بدن یک اسفنج کاملاً جدید، شکل‌گرفته از گونه‌های مختلفی از سلول‌ها را به‌وجود آوردند. ویلسون در حال مشاهده‌ای شگفت‌انگیز بود: تشکیل بدن تقریباً از هیچ!
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍2
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
تنوع سلولی و اسفنج و منشأ بدن
اگر ما مانند اسفنج‌ها می‌بودیم، پس کاراکتر استیو بوسیمی که در فیلم برادران کوئن فارگو، در خردکنِ چوب ریزریز شد، باید دوباره می‌توانست شکل اولیه‌ی خود را بازیابد. درواقع، او با این آزمایش می‌توانست دوباره صاحب اندام نیرومندی که حاصل ترکیب سلول‌های خودش بود، بشود. در عین این‌که نسخه‌ی کاملاً متفاوتی از خودش باشد.
سلول‌هایی درون اسفنج‌ها وجود دارند که برای درک منشأ بدن مفیدند. درون اسفنج، معمولاً فضایی خالی وجود دارد که باتوجه‌به گونه‌های آن‌ها به چند بخش تقسیم می‌شود. مایعی که درون این فضای خالی در جریان است، به‌وسیله‌ی نوع بسیار خاصی از سلول جهت‌دهی می‌شود. این سلول‌ها شکل جام‌مانندی دارند و درون اسفنج واقع شده‌اند. مژه‌های بسیار ریزی از دیواره‌ی سلول‌های جامی‌شکل به بیرون امتداد یافته‌اند تا ذرات غذا را از درون مایع بربایند. هم‌چنین، از قسمت جامی هر یک از سلول‌ها، یک تاژک بلند به بیرون کشیده شده است. با عمل هماهنگ تاژک‌های این سلول‌های ضربان‌دار، آب و غذا از میان روزنه‌های اسفنج جابه‌جا می‌شود. دیگر سلول‌های درون اسفنج، ذرات غذا را تجزیه می‌کنند؛ سایر سلول‌ها، قسمت‌های بیرونی را پوشانده‌اند و می‌توانند با تغییر شکل اسفنج در اثر تغییر جریان آب منقبض شوند.
به‌نظر می‌رسد اسفنج راه بسیار درازی تا تبدیل‌شدن به بدن داشته باشد! بااین‌حال، بسیاری از مهم‌ترین ویژگی‌های بدن را دارد: سلول‌های اسفنج تقسیم کار دارند، با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و مجموعه‌ی سلول‌های‌شان درست همانند یک فرد واحد عمل می‌کنند. اسفنج سازمان‌دهی شده است تا با انواع متفاوتی از سلول‌ها و در مکان‌های گوناگون اعمال مختلفی انجام بدهد.
ساختار اسفنج، از بدن انسان با تریلیون‌ها سلولِ به‌دقت بسته‌بندی‌شده، بسیار دور است؛ بااین‌حال، در برخی از ویژگی‌هایش با بدن انسان مشابه است. مهم‌ترین موضوع این است که اسفنج، بیشتر اتصالات، ارتباطات و چارچوب‌های دستگاه سلولی که ما داریم را دارد. اسفنج‌ها برای خود بدن دارند؛ اگرچه نوع آن بسیار ابتدایی و به‌نظر نسبتاً سازمان‌نیافته است.
بدن ما، درست مثل پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها، سلول‌های بسیاری دارد و همانند آن‌ها بین اجزایش تقسیم کار رخ می‌دهد. همه‌ی دستگاه‌های مولکولی که اجزای بدن ما را کنار یکدیگر نگه می‌دارند در آن‌ها هم وجود دارند؛ ابزار گوناگونی که به ارسال پیام از یک سلول به سلول دیگر کمک می‌کنند و مولکول‌های بی‌شماری که بین سلول‌ها قرار دارند. پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها، درست مثل ما و سایر جانداران کلاژن دارند اما برخلاف ما، آن‌ها نسخه‌های بسیار ابتدایی‌تری از این تنوع را دارند؛ مثلاً اسفنج به‌جای ۲۱ نوع کلاژن موجود در سلول‌های انسان، دو نمونه از آن‌ها را دارد. درحالی‌که ما صدها گونه‌ی متفاوت از مولکول‌های اتصال‌دهنده داریم، اسفنج سهم بسیار کوچکی از این انواع را دارد. اسفنج‌ها از ما ساده‌ترند و گوناگونی سلول‌های‌شان نیز کم‌تر است اما شکل پایه‌ای ساختار بدن در آن‌ها هم موجود است!
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
اگر ما مانند اسفنج‌ها می‌بودیم، پس کاراکتر استیو بوسیمی که در فیلم برادران کوئن فارگو، در خردکنِ چوب ریزریز شد، باید دوباره می‌توانست شکل اولیه‌ی خود را بازیابد. درواقع، او با این آزمایش می‌توانست دوباره صاحب اندام نیرومندی که حاصل ترکیب سلول‌های خودش بود، بشود. در عین این‌که نسخه‌ی کاملاً متفاوتی از خودش باشد.
سلول‌هایی درون اسفنج‌ها وجود دارند که برای درک منشأ بدن مفیدند. درون اسفنج، معمولاً فضایی خالی وجود دارد که باتوجه‌به گونه‌های آن‌ها به چند بخش تقسیم می‌شود. مایعی که درون این فضای خالی در جریان است، به‌وسیله‌ی نوع بسیار خاصی از سلول جهت‌دهی می‌شود. این سلول‌ها شکل جام‌مانندی دارند و درون اسفنج واقع شده‌اند. مژه‌های بسیار ریزی از دیواره‌ی سلول‌های جامی‌شکل به بیرون امتداد یافته‌اند تا ذرات غذا را از درون مایع بربایند. هم‌چنین، از قسمت جامی هر یک از سلول‌ها، یک تاژک بلند به بیرون کشیده شده است. با عمل هماهنگ تاژک‌های این سلول‌های ضربان‌دار، آب و غذا از میان روزنه‌های اسفنج جابه‌جا می‌شود. دیگر سلول‌های درون اسفنج، ذرات غذا را تجزیه می‌کنند؛ سایر سلول‌ها، قسمت‌های بیرونی را پوشانده‌اند و می‌توانند با تغییر شکل اسفنج در اثر تغییر جریان آب منقبض شوند.
به‌نظر می‌رسد اسفنج راه بسیار درازی تا تبدیل‌شدن به بدن داشته باشد! بااین‌حال، بسیاری از مهم‌ترین ویژگی‌های بدن را دارد: سلول‌های اسفنج تقسیم کار دارند، با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و مجموعه‌ی سلول‌های‌شان درست همانند یک فرد واحد عمل می‌کنند. اسفنج سازمان‌دهی شده است تا با انواع متفاوتی از سلول‌ها و در مکان‌های گوناگون اعمال مختلفی انجام بدهد.
ساختار اسفنج، از بدن انسان با تریلیون‌ها سلولِ به‌دقت بسته‌بندی‌شده، بسیار دور است؛ بااین‌حال، در برخی از ویژگی‌هایش با بدن انسان مشابه است. مهم‌ترین موضوع این است که اسفنج، بیشتر اتصالات، ارتباطات و چارچوب‌های دستگاه سلولی که ما داریم را دارد. اسفنج‌ها برای خود بدن دارند؛ اگرچه نوع آن بسیار ابتدایی و به‌نظر نسبتاً سازمان‌نیافته است.
بدن ما، درست مثل پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها، سلول‌های بسیاری دارد و همانند آن‌ها بین اجزایش تقسیم کار رخ می‌دهد. همه‌ی دستگاه‌های مولکولی که اجزای بدن ما را کنار یکدیگر نگه می‌دارند در آن‌ها هم وجود دارند؛ ابزار گوناگونی که به ارسال پیام از یک سلول به سلول دیگر کمک می‌کنند و مولکول‌های بی‌شماری که بین سلول‌ها قرار دارند. پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها، درست مثل ما و سایر جانداران کلاژن دارند اما برخلاف ما، آن‌ها نسخه‌های بسیار ابتدایی‌تری از این تنوع را دارند؛ مثلاً اسفنج به‌جای ۲۱ نوع کلاژن موجود در سلول‌های انسان، دو نمونه از آن‌ها را دارد. درحالی‌که ما صدها گونه‌ی متفاوت از مولکول‌های اتصال‌دهنده داریم، اسفنج سهم بسیار کوچکی از این انواع را دارد. اسفنج‌ها از ما ساده‌ترند و گوناگونی سلول‌های‌شان نیز کم‌تر است اما شکل پایه‌ای ساختار بدن در آن‌ها هم موجود است!
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
مقایسه‌ی تک‌سلولی‌ها و پرسلولی‌ها
پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها، تقریباً به‌سادگی بدن‌هایی‌اند که امروزه نیز شکل می‌گیرند. برای به‌دست‌آوردن هر نوع پیشرفتی، باید اجزای سازنده‌ی بدن‌مان را در موجوداتی فاقد بدن جست‌وجو کنیم: میکروب‌های تک‌سلولی.
چطور می‌شود میکروبی را با جانوری بدن‌دار مقایسه کنیم؟ آیا ابزار سازنده‌ی بدن جانداران پرسلولی در موجودات تک‌سلولی هم وجود دارد؟ اگر جواب مثبت است و اگر آن‌ها بدن ندارند پس نقش‌شان چیست؟!
بهترین راه برای پاسخ‌گویی به این سؤالات این است که ژن‌های میکروب‌ها را برای یافتن هرگونه شباهت با جانوران بررسی کنیم. نخستین مقایسه‌های میان ژنوم میکروب و جانور، واقعیت برجسته‌ای را آشکار کرد: در بسیاری از جانداران تک‌سلولی، بیشتر تشکیلات لازم برای اتصال برهم‌کنش و غیره که در سلول‌های ما دیده می‌شود موجود نیست؛ برخی بررسی‌ها نشان داده که بیش از ۸۰۰ نوع از این مولکول‌ها در جانداران دارای بدن یافته شده، درحالی‌که در موجودات تک‌سلولی خبری از آن‌ها نیست. این موضوع منجر به این ایده می‌شود که ابزارهایی که به سلول‌ها برای ساخت بدن کمک می‌کنند باید به‌آرامی، همراه با بدن‌های‌شان به‌وجود آمده باشند.
زمانی‌که نیکول کینگ (Nicole King) از دانشگاه برکلی کالیفرنیا مطالعه‌ی خود را روی ارگانیسمی موسوم به کوانوفلاژلات (Choanoflagellates) آغاز کرد، داستان طور دیگری ادامه یافت. انتخاب این موضوع مطالعاتی از سوی کینگ به هیچ روی تصادفی نبود. به‌علت کار روی DNA، او می‌دانست کوانوفلاژلات‌ها احتمالاً نزدیک‌ترین خویشاوند میکروبی به جانداران دارای بدنی مثل پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها هستند. هم‌چنین، به گمان کینگ، آن‌چه که در ژن‌های کوانوفلاژلات‌ها مخفی شده، نسخه‌هایی از DNA است که بدن ما را ساخته.
پروژه‌ی ژنوم انسان، به جست‌وجوهای نیکول کمک کرد. رویداد مهم، موفقیت در نقشه‌برداری از کل ژن‌های بدن انسان بود. به‌علت موفقیت پروژه‌ی ژنوم انسان، به‌سرعت بررسی و نقشه‌برداری از دیگر موجودات آغاز شد: پروژه‌ی ژنوم موش صحرایی، مگس، زنبورعسل و حتی پروژه‌های در حال پیشرفتی برای توالی‌یابی ژنوم اسفنج‌ها، پلاکوزوان‌ها و میکروب‌ها هم وجود داشت. این نقشه‌ها، منابع باارزشی از اطلاعات‌اند که به ما در مقایسه‌ی ژن‌های سازنده‌ی بدن گونه‌های بی‌شماری از موجودات کمک می‌کنند. هم‌چنین، این نقشه‌ها برای نیکول، ابزار ژنتیکی مناسبی برای مطالعه‌ی کوانوفلاژلات‌ها بودند... بیشتر بخوانید
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها، تقریباً به‌سادگی بدن‌هایی‌اند که امروزه نیز شکل می‌گیرند. برای به‌دست‌آوردن هر نوع پیشرفتی، باید اجزای سازنده‌ی بدن‌مان را در موجوداتی فاقد بدن جست‌وجو کنیم: میکروب‌های تک‌سلولی.
چطور می‌شود میکروبی را با جانوری بدن‌دار مقایسه کنیم؟ آیا ابزار سازنده‌ی بدن جانداران پرسلولی در موجودات تک‌سلولی هم وجود دارد؟ اگر جواب مثبت است و اگر آن‌ها بدن ندارند پس نقش‌شان چیست؟!
بهترین راه برای پاسخ‌گویی به این سؤالات این است که ژن‌های میکروب‌ها را برای یافتن هرگونه شباهت با جانوران بررسی کنیم. نخستین مقایسه‌های میان ژنوم میکروب و جانور، واقعیت برجسته‌ای را آشکار کرد: در بسیاری از جانداران تک‌سلولی، بیشتر تشکیلات لازم برای اتصال برهم‌کنش و غیره که در سلول‌های ما دیده می‌شود موجود نیست؛ برخی بررسی‌ها نشان داده که بیش از ۸۰۰ نوع از این مولکول‌ها در جانداران دارای بدن یافته شده، درحالی‌که در موجودات تک‌سلولی خبری از آن‌ها نیست. این موضوع منجر به این ایده می‌شود که ابزارهایی که به سلول‌ها برای ساخت بدن کمک می‌کنند باید به‌آرامی، همراه با بدن‌های‌شان به‌وجود آمده باشند.
زمانی‌که نیکول کینگ (Nicole King) از دانشگاه برکلی کالیفرنیا مطالعه‌ی خود را روی ارگانیسمی موسوم به کوانوفلاژلات (Choanoflagellates) آغاز کرد، داستان طور دیگری ادامه یافت. انتخاب این موضوع مطالعاتی از سوی کینگ به هیچ روی تصادفی نبود. به‌علت کار روی DNA، او می‌دانست کوانوفلاژلات‌ها احتمالاً نزدیک‌ترین خویشاوند میکروبی به جانداران دارای بدنی مثل پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها هستند. هم‌چنین، به گمان کینگ، آن‌چه که در ژن‌های کوانوفلاژلات‌ها مخفی شده، نسخه‌هایی از DNA است که بدن ما را ساخته.
پروژه‌ی ژنوم انسان، به جست‌وجوهای نیکول کمک کرد. رویداد مهم، موفقیت در نقشه‌برداری از کل ژن‌های بدن انسان بود. به‌علت موفقیت پروژه‌ی ژنوم انسان، به‌سرعت بررسی و نقشه‌برداری از دیگر موجودات آغاز شد: پروژه‌ی ژنوم موش صحرایی، مگس، زنبورعسل و حتی پروژه‌های در حال پیشرفتی برای توالی‌یابی ژنوم اسفنج‌ها، پلاکوزوان‌ها و میکروب‌ها هم وجود داشت. این نقشه‌ها، منابع باارزشی از اطلاعات‌اند که به ما در مقایسه‌ی ژن‌های سازنده‌ی بدن گونه‌های بی‌شماری از موجودات کمک می‌کنند. هم‌چنین، این نقشه‌ها برای نیکول، ابزار ژنتیکی مناسبی برای مطالعه‌ی کوانوفلاژلات‌ها بودند... بیشتر بخوانید
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
Telegraph
مقایسه‌ی تک‌سلولی‌ها و پرسلولی‌ها
پلاکوزوان‌ها و اسفنج‌ها، تقریباً به‌سادگی بدن‌هایی‌اند که امروزه نیز شکل می‌گیرند. برای به‌دست‌آوردن هر نوع پیشرفتی، باید اجزای سازنده‌ی بدن‌مان را در موجوداتی فاقد بدن جست‌وجو کنیم: میکروب‌های تک‌سلولی. چطور می‌شود میکروبی را با جانوری بدن‌دار مقایسه کنیم؟…
❤1👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
طوفانی تمام و کمال در منشا پیدایش بدن‌ها
چرایی و چگونگی پدیدارشدن بدن
زمان‌بندی یعنی همه‌چیز! حتی بهترین ایده‌ها، اختراعات و تدابیر هم نمی‌توانند همیشه برنده از آب دربیایند. چند نوازنده، مخترع و هنرمند می‌شناسید که بسیار فراتر از زمان خود گام برداشتند، شکست خوردند و فراموش شدند اما بعدها دوباره کشف شدند؟ ما به هرون (Heron) بیچاره‌ی اسکندریه که گویا در قرن اول پس از میلاد توربین بخار را اختراع کرد، بسنده می‌کنیم. متأسفانه اختراع او در ابتدا اسباب‌بازی محسوب می‌شد؛ درواقع، دنیا به کام او نبود.
تاریخ حیات روی روال مشخص حرکت می‌کند. برای هر چیز، زمانی وجود دارد؛ حتی ممکن است برای آغاز پیدایش بدن‌ها نیز همین‌طور بوده باشد. برای درک این موضوع، اول باید بفهمیم که علت احتمالی به‌وجودآمدن بدن چیست؟
فرضیه‌ی بسیار ساده‌ای در این رابطه وجود دارد: ممکن است بدن‌ها زمانی شروع به پدیدارشدن کرده باشند که میکروب‌ها راه‌های تازه‌ای برای خوردن یکدیگر یا رهایی از خورده‌شدن به‌کار می‌گرفتند؛ یعنی داشتن یک بدن با تعداد زیادی سلول باعث می‌شده که جانور بزرگ‌تر به‌نظر برسد. احتمالاً بدن‌ها به‌عنوان نوعی وسیله‌ی دفاعی پدیدار شده باشند.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
چرایی و چگونگی پدیدارشدن بدن
زمان‌بندی یعنی همه‌چیز! حتی بهترین ایده‌ها، اختراعات و تدابیر هم نمی‌توانند همیشه برنده از آب دربیایند. چند نوازنده، مخترع و هنرمند می‌شناسید که بسیار فراتر از زمان خود گام برداشتند، شکست خوردند و فراموش شدند اما بعدها دوباره کشف شدند؟ ما به هرون (Heron) بیچاره‌ی اسکندریه که گویا در قرن اول پس از میلاد توربین بخار را اختراع کرد، بسنده می‌کنیم. متأسفانه اختراع او در ابتدا اسباب‌بازی محسوب می‌شد؛ درواقع، دنیا به کام او نبود.
تاریخ حیات روی روال مشخص حرکت می‌کند. برای هر چیز، زمانی وجود دارد؛ حتی ممکن است برای آغاز پیدایش بدن‌ها نیز همین‌طور بوده باشد. برای درک این موضوع، اول باید بفهمیم که علت احتمالی به‌وجودآمدن بدن چیست؟
فرضیه‌ی بسیار ساده‌ای در این رابطه وجود دارد: ممکن است بدن‌ها زمانی شروع به پدیدارشدن کرده باشند که میکروب‌ها راه‌های تازه‌ای برای خوردن یکدیگر یا رهایی از خورده‌شدن به‌کار می‌گرفتند؛ یعنی داشتن یک بدن با تعداد زیادی سلول باعث می‌شده که جانور بزرگ‌تر به‌نظر برسد. احتمالاً بدن‌ها به‌عنوان نوعی وسیله‌ی دفاعی پدیدار شده باشند.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍5
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
آزمایشی برای درک تأثیر رابطه‌ی شکارچی- شکار در شکل‌گیری بدن
هنگامی‌که شکارچیان شیوه‌های جدیدی برای بلع ابداع کردند، شکارها هم راه‌های نوینی برای احتراز از این تقدیر خلق کردند. این تأثیر و تأثر ممکن است به پیدایش بسیاری از مولکول‌های سازنده‌ی بدن ما منجر شده باشد. بسیاری از میکروب‌ها با چسبیدن و فرورفتن به درون میکروب‌های دیگر تغذیه می‌کردند. مولکول‌هایی که به میکروب‌ها اجازه می‌دادند طعمه‌شان را به چنگ بیاورند و درون آن‌ها بمانند، احتمالاً کاندیداهایی برای مولکول‌هایی‌اند که اتصال‌های پرچی بین سلول‌های بدن ما را شکل می‌دهند. درواقع، بعضی از میکروب‌ها قادرند با ساخت ترکیباتی که روی رفتار بقیه‌ی میکروب‌ها تأثیر دارد، با آن‌ها ارتباط برقرار کنند. برهم‌کنش‌های شکار-شکارچی بین میکروب‌ها، اغلب با نشانه‌های مولکولی همراه است؛ هم برای این‌که شکارچیان بالقوه را از خود دور کنند و هم برای این‌که شکار خود را فریب بدهند و به او نزدیک‌تر شوند. ممکن است سیگنال‌هایی از این دست، منشأ نوعی از سیگنال‌ها باشند که سلول‌های ما برای مبادله‌ی اطلاعات، جهت سالم نگه‌داشتن بدن، از آن‌ها استفاده می‌کنند.
ما می‌توانستیم تا ابد به این موضوع بیاندیشیم؛ اما باتوجه‌به شواهد آزمایشگاهی قابل‌لمسی که نشان می‌داد شکارکردن چطور سبب به‌وجودآمدن بدن شده، جریان برای‌مان از این هم هیجان‌انگیزتر شد. این موضوع دقیقاً همان چیزی بود که مارتین بوراس (Martin Boraas) و همکارانش گزارش کردند. آن‌ها جلبک را که به‌طور طبیعی تک‌سلولی است، در اختیار گرفتند و اجازه دادند برای بیش از هزار نسل در آزمایشگاه زندگی کند. سپس یک شکارچی را وارد محیط زندگی جلبک کردند: جانوری تک‌سلولی که تاژک داشت و وارد میکروب‌های دیگر می‌شد تا آن‌ها را قورت بدهد. پس از کم‌تر از ۲۰۰ نسل، جلبک، با تبدیل‌شدن به‌دسته‌های صدتایی سلولی، واکنش نشان داد! با گذر زمان، شمار سلول‌هایی که به این وضع درمی‌آمدند، تنها هشت سلول در هر دسته شدند. عدد هشت مقدار بهینه شد، چراکه باعث می‌شد تا دسته‌ها به‌اندازه‌ی کافی بزرگ باشند تا از بلعیده‌شدن حفظ شوند؛ از طرف دیگر به‌اندازه‌ی کافی کوچک بود که هر سلول برای زنده‌ماندن بتواند نور کافی و مورد نیازش را دریافت کند. جالب‌ترین اتفاق زمانی افتاد که شکارچی را خارج کردند: جلبک‌ها به ساختن و شکل‌دادن دسته‌هایی با هشت سلول ادامه دادند. به‌طور خلاصه، نسخه‌ی ساده‌ی یک گونه‌ی چندسلولی تقریباً از هیچ به‌وجود آمده بود!
اگر یک آزمایش می‌تواند یک سازواره‌ی بدن‌مانند ساده را در طول سال‌ها، تقریباً از هیچ بسازد، تصور کنید که در طول میلیاردها سال چه روی خواهد داد؟ دیگر سؤال این نیست که بدن‌ها چطور می‌توانستند به‌وجود بیایند، بلکه این است که چرا آن‌ها زودتر پا به عرصه‌ی وجود نگذاشتند؟!
پاسخ به این معما ممکن است در محیط باستانی که بدن‌ها در آن به‌وجود آمدند، نهفته باشد: احتمالاً شرایط زمین تا پیش از آن برای حفظ و نگهداری از بدن‌ها، مهیا نبوده است.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
هنگامی‌که شکارچیان شیوه‌های جدیدی برای بلع ابداع کردند، شکارها هم راه‌های نوینی برای احتراز از این تقدیر خلق کردند. این تأثیر و تأثر ممکن است به پیدایش بسیاری از مولکول‌های سازنده‌ی بدن ما منجر شده باشد. بسیاری از میکروب‌ها با چسبیدن و فرورفتن به درون میکروب‌های دیگر تغذیه می‌کردند. مولکول‌هایی که به میکروب‌ها اجازه می‌دادند طعمه‌شان را به چنگ بیاورند و درون آن‌ها بمانند، احتمالاً کاندیداهایی برای مولکول‌هایی‌اند که اتصال‌های پرچی بین سلول‌های بدن ما را شکل می‌دهند. درواقع، بعضی از میکروب‌ها قادرند با ساخت ترکیباتی که روی رفتار بقیه‌ی میکروب‌ها تأثیر دارد، با آن‌ها ارتباط برقرار کنند. برهم‌کنش‌های شکار-شکارچی بین میکروب‌ها، اغلب با نشانه‌های مولکولی همراه است؛ هم برای این‌که شکارچیان بالقوه را از خود دور کنند و هم برای این‌که شکار خود را فریب بدهند و به او نزدیک‌تر شوند. ممکن است سیگنال‌هایی از این دست، منشأ نوعی از سیگنال‌ها باشند که سلول‌های ما برای مبادله‌ی اطلاعات، جهت سالم نگه‌داشتن بدن، از آن‌ها استفاده می‌کنند.
ما می‌توانستیم تا ابد به این موضوع بیاندیشیم؛ اما باتوجه‌به شواهد آزمایشگاهی قابل‌لمسی که نشان می‌داد شکارکردن چطور سبب به‌وجودآمدن بدن شده، جریان برای‌مان از این هم هیجان‌انگیزتر شد. این موضوع دقیقاً همان چیزی بود که مارتین بوراس (Martin Boraas) و همکارانش گزارش کردند. آن‌ها جلبک را که به‌طور طبیعی تک‌سلولی است، در اختیار گرفتند و اجازه دادند برای بیش از هزار نسل در آزمایشگاه زندگی کند. سپس یک شکارچی را وارد محیط زندگی جلبک کردند: جانوری تک‌سلولی که تاژک داشت و وارد میکروب‌های دیگر می‌شد تا آن‌ها را قورت بدهد. پس از کم‌تر از ۲۰۰ نسل، جلبک، با تبدیل‌شدن به‌دسته‌های صدتایی سلولی، واکنش نشان داد! با گذر زمان، شمار سلول‌هایی که به این وضع درمی‌آمدند، تنها هشت سلول در هر دسته شدند. عدد هشت مقدار بهینه شد، چراکه باعث می‌شد تا دسته‌ها به‌اندازه‌ی کافی بزرگ باشند تا از بلعیده‌شدن حفظ شوند؛ از طرف دیگر به‌اندازه‌ی کافی کوچک بود که هر سلول برای زنده‌ماندن بتواند نور کافی و مورد نیازش را دریافت کند. جالب‌ترین اتفاق زمانی افتاد که شکارچی را خارج کردند: جلبک‌ها به ساختن و شکل‌دادن دسته‌هایی با هشت سلول ادامه دادند. به‌طور خلاصه، نسخه‌ی ساده‌ی یک گونه‌ی چندسلولی تقریباً از هیچ به‌وجود آمده بود!
اگر یک آزمایش می‌تواند یک سازواره‌ی بدن‌مانند ساده را در طول سال‌ها، تقریباً از هیچ بسازد، تصور کنید که در طول میلیاردها سال چه روی خواهد داد؟ دیگر سؤال این نیست که بدن‌ها چطور می‌توانستند به‌وجود بیایند، بلکه این است که چرا آن‌ها زودتر پا به عرصه‌ی وجود نگذاشتند؟!
پاسخ به این معما ممکن است در محیط باستانی که بدن‌ها در آن به‌وجود آمدند، نهفته باشد: احتمالاً شرایط زمین تا پیش از آن برای حفظ و نگهداری از بدن‌ها، مهیا نبوده است.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍3
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
مزايا و نیازمندی‌های بدن
بدن باید چیزهای پربهایی در خود داشته باشد. تبدیل‌شدن به یک جان‌دار با بدنی بزرگ مزایای مشخصی دارد. علاوه‌بر دوری از شکارچیان، جانوران دارای بدن می‌توانستند انواع دیگر و جانوران کوچک‌تر را نیز بخورند و به‌خوبی فواصل طولانی را طی کنند. هردوی این توانمندی‌ها به این جانداران اجازه می‌داد کنترل بیش‌تری بر محیط اطراف خود داشته باشند. اما بالطبع، این فعالیت‌ها انرژی زیادی می‌گیرد. وقتی بدن بزرگ‌تر می‌شود، به انرژی بیش‌تری نیز نیاز دارد، مخصوصاً اگر کلاژن نیز داشته باشد. کلاژن برای ترکیباتش به حجم نسبتاً زیادی از اکسیژن نیاز دارد و به میزان زیادی نیاز اجداد ما را به این عنصر مهم متابولیکی افزایش داده است.
اما مشکل اصلی این است که میزان اکسیژن در زمین اولیه بسیار ناچیز بود. طی میلیاردها سال، سطح اکسیژن موجود در اتمسفر بسیار کم‌تر از میزانی که ما امروزه در اختیار داریم بوده است. با وجود این، تقریباً یک میلیارد سال قبل، میزان اکسیژن به‌طرز چشمگیری افزایش یافت و تاکنون نیز همین میزان بالا حفظ شده است. ما چطور این را می‌دانیم؟ از روی شیمی صخره‌ها؛ صخره‌های حدوداً یک میلیاردساله، آثار شکل‌گیری با میزان زیادی از اکسیژن را نشان می‌دهند. آیا افزایش اکسیژن در اتمسفر را می‌توان به آغاز پیدایش بدن‌ها پیوند داد؟!
احتمال دارد که یک واقعه‌ی دیرینه‌شناسی سبب این تحول عظیم و در نتیجه، پدیدارشدن بدن‌ها شده باشد. برای میلیاردها سال، میکروب‌ها راه‌های جدیدی برای برهم‌کنش با یکدیگر و محیط خود به‌دست آوردند. برای این کار، آن‌ها شماری از بخش‌ها و ابزارهای مولکولی برای ساخت بدن‌ها را ایجاد کردند؛ اگرچه آن‌ها از این ابزارها برای مقاصد دیگر نیز بهره بردند. علت شکل‌گیری بدن‌ها، هم‌چنین در این موضوع نهفته است که بیش از یک میلیارد سال قبل، میکروب‌ها یاد گرفته بودند که همدیگر را بخورند؛ دلایل لازم برای ساخت بدن وجود داشت و ابزارهای سازنده‌ی آن‌ها هم مهیا بود و فقط یک چیز کم بود. آن چیز، اکسیژن کافی در زمین برای پشتیبانی از بدن‌ها بود. وقتی‌که اکسیژن زمین افزایش یافت، بدن‌ها در همه‌جا پدیدار شدند و حیات تا پیش از آن هرگز به این شکل نبوده است.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
بدن باید چیزهای پربهایی در خود داشته باشد. تبدیل‌شدن به یک جان‌دار با بدنی بزرگ مزایای مشخصی دارد. علاوه‌بر دوری از شکارچیان، جانوران دارای بدن می‌توانستند انواع دیگر و جانوران کوچک‌تر را نیز بخورند و به‌خوبی فواصل طولانی را طی کنند. هردوی این توانمندی‌ها به این جانداران اجازه می‌داد کنترل بیش‌تری بر محیط اطراف خود داشته باشند. اما بالطبع، این فعالیت‌ها انرژی زیادی می‌گیرد. وقتی بدن بزرگ‌تر می‌شود، به انرژی بیش‌تری نیز نیاز دارد، مخصوصاً اگر کلاژن نیز داشته باشد. کلاژن برای ترکیباتش به حجم نسبتاً زیادی از اکسیژن نیاز دارد و به میزان زیادی نیاز اجداد ما را به این عنصر مهم متابولیکی افزایش داده است.
اما مشکل اصلی این است که میزان اکسیژن در زمین اولیه بسیار ناچیز بود. طی میلیاردها سال، سطح اکسیژن موجود در اتمسفر بسیار کم‌تر از میزانی که ما امروزه در اختیار داریم بوده است. با وجود این، تقریباً یک میلیارد سال قبل، میزان اکسیژن به‌طرز چشمگیری افزایش یافت و تاکنون نیز همین میزان بالا حفظ شده است. ما چطور این را می‌دانیم؟ از روی شیمی صخره‌ها؛ صخره‌های حدوداً یک میلیاردساله، آثار شکل‌گیری با میزان زیادی از اکسیژن را نشان می‌دهند. آیا افزایش اکسیژن در اتمسفر را می‌توان به آغاز پیدایش بدن‌ها پیوند داد؟!
احتمال دارد که یک واقعه‌ی دیرینه‌شناسی سبب این تحول عظیم و در نتیجه، پدیدارشدن بدن‌ها شده باشد. برای میلیاردها سال، میکروب‌ها راه‌های جدیدی برای برهم‌کنش با یکدیگر و محیط خود به‌دست آوردند. برای این کار، آن‌ها شماری از بخش‌ها و ابزارهای مولکولی برای ساخت بدن‌ها را ایجاد کردند؛ اگرچه آن‌ها از این ابزارها برای مقاصد دیگر نیز بهره بردند. علت شکل‌گیری بدن‌ها، هم‌چنین در این موضوع نهفته است که بیش از یک میلیارد سال قبل، میکروب‌ها یاد گرفته بودند که همدیگر را بخورند؛ دلایل لازم برای ساخت بدن وجود داشت و ابزارهای سازنده‌ی آن‌ها هم مهیا بود و فقط یک چیز کم بود. آن چیز، اکسیژن کافی در زمین برای پشتیبانی از بدن‌ها بود. وقتی‌که اکسیژن زمین افزایش یافت، بدن‌ها در همه‌جا پدیدار شدند و حیات تا پیش از آن هرگز به این شکل نبوده است.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍2
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
تولیدکردن بو!
استخراج DNA از بافت در آشپزخانه!
در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ (۱۳۶۰)، بین زیست‌شناسان مولکولی و پژوهشگرانی که روی ارگانیسم‌های کامل مطالعه می‌کردند -اکولوژیست‌ها، آناتومیست‌ها و دیرینه‌شناسان- اختلاف‌نظر وجود داشت. به‌طور مثال، کالبدشناسان به دور از علم روز، ناامیدانه شیفته‌ی علمی کهنه بودند. زیست‌شناسی مولکولی، به‌همان اندازه‌ی رشته‌های علمی کلاسیکی مانند دیرینه‌شناسی که به‌نظر می‌رسید بن‌بست‌های تاریخ زیست‌شناسی باشند، رویکرد ما را به آناتومی و زیست‌شناسی تکوین متحول کرد. من هم احساس می‌کردم که به‌خاطر عشق به فسیل‌ها در حال جایگزینی با یکی از آن توالی‌سنج‌های خودکار DNA هستم!
بیست سال بعد، من هنوز در خاکریزها حفاری می‌کردم و صخره‌ها را می‌شکافتم. هم‌چنین به جمع‌آوری DNA و مطالعه‌ی نقش آن در تکوین مشغول بودم. بحث‌ها معمولاً با سناریوی این یا آن آغاز می‌شدند. با گذشت زمان، وضعیت همه یا هیچ با رویکردهای واقع‌گرایانه‌تری جایگزین شد. فسیل‌ها و ثبت‌های زمین‌شناختی که منبع بسیار قدرتمندی از شواهد گذشته‌اند، باقی مانده‌اند: هیچ‌چیز دیگری تا این اندازه محیط واقعی و ساختارهای تغییریافته در طول تاریخ حیات را آشکار نمی‌کند. همان‌گونه که ملاحظه کردیم، DNA هم دریچه‌ی فوق‌العاده قدرتمندی به تاریخچه‌ی حیات و شکل‌گیری بدن و اندام‌ها به روی ما می‌گشاید. نقش آن، در جایی‌که نمونه‌های فسیلی حرفی برای گفتن ندارند، بسیار مهم است. قسمت‌های عمده‌ی بدن، مانند بافت‌های نرم، به‌راحتی به فسیل تبدیل نمی‌شوند. در چنین شرایطی، همه‌ی آن چیزی که در اختیار داریم ذخایر DNA است... بیشتر بخوانید
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
استخراج DNA از بافت در آشپزخانه!
در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ (۱۳۶۰)، بین زیست‌شناسان مولکولی و پژوهشگرانی که روی ارگانیسم‌های کامل مطالعه می‌کردند -اکولوژیست‌ها، آناتومیست‌ها و دیرینه‌شناسان- اختلاف‌نظر وجود داشت. به‌طور مثال، کالبدشناسان به دور از علم روز، ناامیدانه شیفته‌ی علمی کهنه بودند. زیست‌شناسی مولکولی، به‌همان اندازه‌ی رشته‌های علمی کلاسیکی مانند دیرینه‌شناسی که به‌نظر می‌رسید بن‌بست‌های تاریخ زیست‌شناسی باشند، رویکرد ما را به آناتومی و زیست‌شناسی تکوین متحول کرد. من هم احساس می‌کردم که به‌خاطر عشق به فسیل‌ها در حال جایگزینی با یکی از آن توالی‌سنج‌های خودکار DNA هستم!
بیست سال بعد، من هنوز در خاکریزها حفاری می‌کردم و صخره‌ها را می‌شکافتم. هم‌چنین به جمع‌آوری DNA و مطالعه‌ی نقش آن در تکوین مشغول بودم. بحث‌ها معمولاً با سناریوی این یا آن آغاز می‌شدند. با گذشت زمان، وضعیت همه یا هیچ با رویکردهای واقع‌گرایانه‌تری جایگزین شد. فسیل‌ها و ثبت‌های زمین‌شناختی که منبع بسیار قدرتمندی از شواهد گذشته‌اند، باقی مانده‌اند: هیچ‌چیز دیگری تا این اندازه محیط واقعی و ساختارهای تغییریافته در طول تاریخ حیات را آشکار نمی‌کند. همان‌گونه که ملاحظه کردیم، DNA هم دریچه‌ی فوق‌العاده قدرتمندی به تاریخچه‌ی حیات و شکل‌گیری بدن و اندام‌ها به روی ما می‌گشاید. نقش آن، در جایی‌که نمونه‌های فسیلی حرفی برای گفتن ندارند، بسیار مهم است. قسمت‌های عمده‌ی بدن، مانند بافت‌های نرم، به‌راحتی به فسیل تبدیل نمی‌شوند. در چنین شرایطی، همه‌ی آن چیزی که در اختیار داریم ذخایر DNA است... بیشتر بخوانید
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
Telegraph
تولیدکردن بو!
استخراج DNA از بافت در آشپزخانه! در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ (۱۳۶۰)، بین زیست‌شناسان مولکولی و پژوهشگرانی که روی ارگانیسم‌های کامل مطالعه می‌کردند -اکولوژیست‌ها، آناتومیست‌ها و دیرینه‌شناسان- اختلاف‌نظر وجود داشت. به‌طور مثال، کالبدشناسان به دور از علم روز، ناامیدانه…
👍3
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
مکانیسم بویایی و درک پیام‌های آن
آن‌چه که به‌شکل رایحه درک می‌کنیم، پاسخ مغز ما به ترکیبی از مولکول‌های سیال در هواست. مولکول‌هایی که ما درنهایت به‌شکل بو ثبت می‌کنیم، آن‌قدر کوچک و سبک‌اند که در هوا معلق می‌مانند. هنگامی‌که تنفس می‌کنیم، مولکول‌های هر رایحه را به درون دستگاه بویایی خود می‌کشیم. به‌این‌ترتیب، مولکول‌های رایحه در منطقه‌ای پشت بینی در مسیر بویایی که پوشیده از لایه‌ی مخاطی است به دام می‌افتند. درون این پوشش، قسمتی از بافت بویایی، شامل میلیون‌ها سلول عصبی است که هریک با زائده‌ای کوچک به غشای مخاطی مرتبط هستند. هنگامی‌که مولکول‌های هوا به سلول‌های عصبی متصل می‌شوند، سیگنال‌هایی به مغز ما ارسال می‌شود و این سیگنال‌ها، در مغز، به‌عنوان رایحه ثبت می‌شوند.
بخش مولکولی فرایند بویایی، عملکردی مشابه مکانیسم قفل و کلید دارد. قفل، مولکول رایحه است و کلید، گیرنده‌ی روی سلول عصبی. مولکول‌های به‌دام‌افتاده در غشای مخاطی ما اثر متقابلی با گیرنده‌ی روی سلول عصبی دارند. تنها زمانی‌که مولکول به گیرنده متصل می‌شود سیگنالی به مغز ارسال می‌شود. بنابراین، هر بوی خاص، از آن‌جایی‌که تعداد بسیار زیادی مولکول دارد، موجب ارسال سیگنال از تعداد زیادی گیرنده به مغز می‌شود.
بهترین تمثیل برای رایحه، کورد موسیقیایی است. هر کورد از چندین نت تشکیل شده است که به‌عنوان یک نت هم‌زمان با هم عمل می‌کنند. دقیقاً مشابه آن، هر رایحه، نتیجه‌ی سیگنال گیرنده‌های بی‌شماری است که برای مولکول‌های متفاوت متعلق به یک رایحه حساس شده‌اند. مغز ما، این تحریک‌های متفاوت را، درنهایت، به‌صورت رایحه‌ای مشخص درک می‌کند.
قسمت عمده‌ی ساختمان سیستم بویایی ما، همانند ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پستانداران و پرندگان، درون جمجمه قرار دارد. همانند بقیه، یک یا چند حفره برای ورود هوا به داخل بدن داریم و بعد از آن مجموعه‌ای از بافت‌های تخصص‌یافته جایگاهی است که مواد شیمیایی موجود در هوا می‌توانند با سلول‌های عصبی، فعل‌وانفعال داشته باشند. ما می‌توانیم الگوی این مجاری فضاها و غشاها را از ماهی تا انسان دنبال کنیم، تا به طرحی مشترک دست یابیم. بیشتر جانداران زنده‌ی ابتدایی که جمجمه هم داشته‌اند، مثل ماهی‌های بدون آرواره‌ای از قبیل لامپری، ماهی‌های مکنده و دهان‌گرد، ساختمان بویایی منفردی دارند که به کیسه‌ای درون جمجمه‌ی جانور منتهی می‌شود. آب وارد این کیسه‌ی بسته می‌شود و از این‌جاست که حس بویایی وارد عمل می‌شود؛ تفاوت اصلی بین ما و لامپری‌ها این است که ما رایحه‌ها را به‌جای آب، از هوا دریافت می‌کنیم.
نزدیک‌ترین خویشاوندان ماهی ما، آرایش بویایی مشابه ما دارند. آب وارد ساختمان بینی و سرانجام وارد حفره‌ای می‌شود که به دهان متصل است. ماهی شش‌دار و تیکتالیک، دو نوع سوراخ بینی دارند: یکی خارجی و دیگری داخلی. در این مورد، آن‌ها بسیار شبیه ما هستند. با دهان بسته نفس بکشید، هوا از سوراخ‌های خارجی وارد شده و از طریق حفره‌های بینی و مسیرهای داخلی به پشت گلو می‌رسد. نیاکان ماهی‌ای ما هم مثل ما سوراخ‌های داخلی و خارجی داشتند. آیا شگفت‌انگیز خواهد بود اگر بدانید این ماهی‌ها همان‌هایی هستند که استخوان‌های دست و ویژگی‌های مشترک دیگری با ما دارند؟!
مولکول‌های رایحه‌ی یک گل که در هوا شناورند (تصویر مولکول‌ها بارها و بارها بزرگ شده است). این مولکول‌ها به پوشش درون سوراخ‌های بینی ما می‌چسبند. وقتی‌که مولکولی متصل می‌شود، سیگنالی به مغز ارسال می‌شود. هر رایحه، مرکب از تعداد زیادی مولکول متفاوت است که به گیرنده‌های مختلف می‌چسبند. این مغز ما است که سیگنال‌ها را جمع می‌کند تا ما در مجموع رایحه‌ی مشخصی را درک کنیم.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
آن‌چه که به‌شکل رایحه درک می‌کنیم، پاسخ مغز ما به ترکیبی از مولکول‌های سیال در هواست. مولکول‌هایی که ما درنهایت به‌شکل بو ثبت می‌کنیم، آن‌قدر کوچک و سبک‌اند که در هوا معلق می‌مانند. هنگامی‌که تنفس می‌کنیم، مولکول‌های هر رایحه را به درون دستگاه بویایی خود می‌کشیم. به‌این‌ترتیب، مولکول‌های رایحه در منطقه‌ای پشت بینی در مسیر بویایی که پوشیده از لایه‌ی مخاطی است به دام می‌افتند. درون این پوشش، قسمتی از بافت بویایی، شامل میلیون‌ها سلول عصبی است که هریک با زائده‌ای کوچک به غشای مخاطی مرتبط هستند. هنگامی‌که مولکول‌های هوا به سلول‌های عصبی متصل می‌شوند، سیگنال‌هایی به مغز ما ارسال می‌شود و این سیگنال‌ها، در مغز، به‌عنوان رایحه ثبت می‌شوند.
بخش مولکولی فرایند بویایی، عملکردی مشابه مکانیسم قفل و کلید دارد. قفل، مولکول رایحه است و کلید، گیرنده‌ی روی سلول عصبی. مولکول‌های به‌دام‌افتاده در غشای مخاطی ما اثر متقابلی با گیرنده‌ی روی سلول عصبی دارند. تنها زمانی‌که مولکول به گیرنده متصل می‌شود سیگنالی به مغز ارسال می‌شود. بنابراین، هر بوی خاص، از آن‌جایی‌که تعداد بسیار زیادی مولکول دارد، موجب ارسال سیگنال از تعداد زیادی گیرنده به مغز می‌شود.
بهترین تمثیل برای رایحه، کورد موسیقیایی است. هر کورد از چندین نت تشکیل شده است که به‌عنوان یک نت هم‌زمان با هم عمل می‌کنند. دقیقاً مشابه آن، هر رایحه، نتیجه‌ی سیگنال گیرنده‌های بی‌شماری است که برای مولکول‌های متفاوت متعلق به یک رایحه حساس شده‌اند. مغز ما، این تحریک‌های متفاوت را، درنهایت، به‌صورت رایحه‌ای مشخص درک می‌کند.
قسمت عمده‌ی ساختمان سیستم بویایی ما، همانند ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پستانداران و پرندگان، درون جمجمه قرار دارد. همانند بقیه، یک یا چند حفره برای ورود هوا به داخل بدن داریم و بعد از آن مجموعه‌ای از بافت‌های تخصص‌یافته جایگاهی است که مواد شیمیایی موجود در هوا می‌توانند با سلول‌های عصبی، فعل‌وانفعال داشته باشند. ما می‌توانیم الگوی این مجاری فضاها و غشاها را از ماهی تا انسان دنبال کنیم، تا به طرحی مشترک دست یابیم. بیشتر جانداران زنده‌ی ابتدایی که جمجمه هم داشته‌اند، مثل ماهی‌های بدون آرواره‌ای از قبیل لامپری، ماهی‌های مکنده و دهان‌گرد، ساختمان بویایی منفردی دارند که به کیسه‌ای درون جمجمه‌ی جانور منتهی می‌شود. آب وارد این کیسه‌ی بسته می‌شود و از این‌جاست که حس بویایی وارد عمل می‌شود؛ تفاوت اصلی بین ما و لامپری‌ها این است که ما رایحه‌ها را به‌جای آب، از هوا دریافت می‌کنیم.
نزدیک‌ترین خویشاوندان ماهی ما، آرایش بویایی مشابه ما دارند. آب وارد ساختمان بینی و سرانجام وارد حفره‌ای می‌شود که به دهان متصل است. ماهی شش‌دار و تیکتالیک، دو نوع سوراخ بینی دارند: یکی خارجی و دیگری داخلی. در این مورد، آن‌ها بسیار شبیه ما هستند. با دهان بسته نفس بکشید، هوا از سوراخ‌های خارجی وارد شده و از طریق حفره‌های بینی و مسیرهای داخلی به پشت گلو می‌رسد. نیاکان ماهی‌ای ما هم مثل ما سوراخ‌های داخلی و خارجی داشتند. آیا شگفت‌انگیز خواهد بود اگر بدانید این ماهی‌ها همان‌هایی هستند که استخوان‌های دست و ویژگی‌های مشترک دیگری با ما دارند؟!
مولکول‌های رایحه‌ی یک گل که در هوا شناورند (تصویر مولکول‌ها بارها و بارها بزرگ شده است). این مولکول‌ها به پوشش درون سوراخ‌های بینی ما می‌چسبند. وقتی‌که مولکولی متصل می‌شود، سیگنالی به مغز ارسال می‌شود. هر رایحه، مرکب از تعداد زیادی مولکول متفاوت است که به گیرنده‌های مختلف می‌چسبند. این مغز ما است که سیگنال‌ها را جمع می‌کند تا ما در مجموع رایحه‌ی مشخصی را درک کنیم.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍3
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
فرضیات باک و اکسل در طراحی آزمایش کشف ژن‌های بویایی
دو نوع ژن بویایی برای بوکشیدن در آب‌وهوا
حس بویایی ما، دربرگیرنده‌ی تاریخچه‌ی ژرفی از خودِ ما در مقام ماهی‌ها، دوزیستان و پستانداران است. سال ۱۹۹۱، هنگامی‌که لیندا باک (Linda Buck) و ریچارد آکسل (Richard Axel) گروه وسیعی از ژن‌های مرتبط با بویایی را کشف کردند، موفقیتی بزرگ در درک معماهای بویایی رخ داد.
باک و اکسل از سه فرض برای طراحی آزمایش خود استفاده کردند. اول این‌که با فرضیه‌ای عقلی مواجه شدند که مبتنی بر کار انجام‌شده در آزمایشگاه‌های دیگر بود؛ این‌که ژن‌های سازنده‌ی گیرنده‌های بویایی شبیه به چه چیزی‌اند. آزمایش‌ها نشان داد که گیرنده‌های بویایی ساختاری ویژه با شماری از حلقه‌های مولکولی دارند که اطلاعات را از میان سلول انتقال می‌دهند. این سرنخ بزرگی بود، چراکه باک و اکسل حالا می‌توانستند ژنوم موش را برای هر ژنی که این ساختار را ایجاد کرده جست‌وجو کنند. دوم، آن‌ها فرض کردند ژن‌های این گیرنده‌ها باید فعالیت کاملاً خاصی داشته باشند؛ آن‌ها باید تنها در بافت‌های درگیر با بویایی فعال باشند. این‌طور به‌نظر می‌آمد که اگر چیزی در فرایند بویایی درگیر باشد، پس باید به بافت‌های تخصص‌یافته برای همان هدف محدود شده باشد. سوم این‌که -مورد آخر فرض بزرگی بود- اکسل و باک فرض کردند تنها یک یا چندتا از این ژن‌ها وجود ندارند، بلکه باید تعداد بی‌شماری از این‌ها وجود داشته باشند. این فرضیه برمبنای این واقعیت بود که انواع مختلفی از مواد شیمیایی می‌توانند رایحه‌های مختلفی را ایجاد کنند؛ اگر قرار بود به‌ازای هر ماده‌ی شیمیایی یک گیرنده‌ی ژن اختصاصی وجود داشته باشد، آن‌گاه نیاز به‌وجود تعداد زیادی ژن بود. اما براساس اطلاعات در دسترس در آن، زمان این موضوع لزوماً درست نبود... بیشتر بخوانید
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
دو نوع ژن بویایی برای بوکشیدن در آب‌وهوا
حس بویایی ما، دربرگیرنده‌ی تاریخچه‌ی ژرفی از خودِ ما در مقام ماهی‌ها، دوزیستان و پستانداران است. سال ۱۹۹۱، هنگامی‌که لیندا باک (Linda Buck) و ریچارد آکسل (Richard Axel) گروه وسیعی از ژن‌های مرتبط با بویایی را کشف کردند، موفقیتی بزرگ در درک معماهای بویایی رخ داد.
باک و اکسل از سه فرض برای طراحی آزمایش خود استفاده کردند. اول این‌که با فرضیه‌ای عقلی مواجه شدند که مبتنی بر کار انجام‌شده در آزمایشگاه‌های دیگر بود؛ این‌که ژن‌های سازنده‌ی گیرنده‌های بویایی شبیه به چه چیزی‌اند. آزمایش‌ها نشان داد که گیرنده‌های بویایی ساختاری ویژه با شماری از حلقه‌های مولکولی دارند که اطلاعات را از میان سلول انتقال می‌دهند. این سرنخ بزرگی بود، چراکه باک و اکسل حالا می‌توانستند ژنوم موش را برای هر ژنی که این ساختار را ایجاد کرده جست‌وجو کنند. دوم، آن‌ها فرض کردند ژن‌های این گیرنده‌ها باید فعالیت کاملاً خاصی داشته باشند؛ آن‌ها باید تنها در بافت‌های درگیر با بویایی فعال باشند. این‌طور به‌نظر می‌آمد که اگر چیزی در فرایند بویایی درگیر باشد، پس باید به بافت‌های تخصص‌یافته برای همان هدف محدود شده باشد. سوم این‌که -مورد آخر فرض بزرگی بود- اکسل و باک فرض کردند تنها یک یا چندتا از این ژن‌ها وجود ندارند، بلکه باید تعداد بی‌شماری از این‌ها وجود داشته باشند. این فرضیه برمبنای این واقعیت بود که انواع مختلفی از مواد شیمیایی می‌توانند رایحه‌های مختلفی را ایجاد کنند؛ اگر قرار بود به‌ازای هر ماده‌ی شیمیایی یک گیرنده‌ی ژن اختصاصی وجود داشته باشد، آن‌گاه نیاز به‌وجود تعداد زیادی ژن بود. اما براساس اطلاعات در دسترس در آن، زمان این موضوع لزوماً درست نبود... بیشتر بخوانید
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
Telegraph
فرضیات باک و اکسل در طراحی آزمایش کشف ژن‌های بویایی
دو نوع ژن بویایی برای بوکشیدن در آب‌وهوا حس بویایی ما، دربرگیرنده‌ی تاریخچه‌ی ژرفی از خودِ ما در مقام ماهی‌ها، دوزیستان و پستانداران است. سال ۱۹۹۱، هنگامی‌که لیندا باک (Linda Buck) و ریچارد آکسل (Richard Axel) گروه وسیعی از ژن‌های مرتبط با بویایی را کشف کردند،…
👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
بینایی
من در همه‌ی دوران حرفه‌ای زندگی‌ام فقط یک مرتبه چشم فسیل‌شده‌ی جانوری را یافتم. البته نه در زمینی فسیلی یا سفری اکتشافی، بلکه در اتاق پشتی یک فروشگاه مواد معدنی، در شهرکی در شمال شرقی چین!
من و همکارم گائو ککین (Gao Keqin)، روی فسیل‌های زیبای نخستین سمندرهای شناخته‌شده که از صخره‌های ۱۶۰ میلیون‌ساله‌ی چین جمع‌آوری شده بودند، مطالعه می‌کردیم. ما سفر کوتاه جمع‌آوری فسیل را در زمین‌هایی که گائو درباره‌ی آن‌ها اطلاعات داشت به پایان رساندیم. مکان این زمین‌ها محرمانه بود، چراکه این فسیل‌های سمندر، ارزش مالی فراوانی برای کشاورزانی که آن‌ها را یافته بودند داشتند.
آن‌چه که باعث خاص‌شدن این فسیل‌ها بود، آثار بافت‌های نرم باقی‌مانده، شامل آبشش‌ها، روده‌ها و نوتوکورد بود که اغلب از گزند زمان محافظت‌شده بودند. جمع‌آوری‌کننده‌های اختصاصی این فسیل‌ها، علاقه‌ی فراوانی به آن‌ها داشتند، زیرا فسیل‌هایی با چنین کیفیتی، فوق‌العاده نادرند. پیش از آن‌که من و گائو کارمان را در فروشگاه به پایان برسانیم، شماری از سمندرهای باستانی واقعاً زیبا را از محل فسیلی گائو جمع‌آوری کرده بودیم.
این دلال مواد معدنی ویژه، به یکی از بهترین فسیل‌های سمندر در طول تاریخ دست یافته بود. گائو از ما خواست تا فسیل را ببینیم و سپس باقی روز را برای دادوستد صرف کنیم. تمام این ملاقات، برای من، توام با احساس انجام عملی کاملاً غیرقانونی بود. گائو چندین ساعت با مرد دلال سیگار کشید و با او به زبان چینی به گفتگو پرداخت. مشخصاً مبادله‌ای در جریان بود اما به‌علت ندانستن زبان چینی، متوجه نمی‌شدم چه پیشنهاداتی در حال ردوبدل‌شدن بود. پس از سر تکان‌دادن‌های فراوان و درنهایت، یک دست‌دادن گرم، اجازه یافتم که به اتاق پشتی بروم و به فسیل روی میز دلال نگاه کنم. مبهوت شدم: بدن یک سمندر نوزاد که اندازه‌ای بیش از هشت سانتی‌متر نداشت اما می‌توانستم در آن فسیل، آثار حیوانی کامل و صدف‌های کوچکی را که در آخرین وعده‌ی غذایی‌اش خورده بود مشاهده کنم. برای اولین و آخرین بار در تمام دوران کاری‌ام، به چشم فسیل‌شده‌ی یک جانور باستانی خیره شدم!
چشم‌ها به‌ندرت در بقایای فسیلی حفظ می‌شوند. همان‌طور که دانستیم، بهترین گزینه برای فسیل‌شدن بخش‌های سفت‌وسخت جانوران، از قبیل استخوان‌ها، دندان‌ها و فلس‌ها هستند.
درصورتی‌که ما خواستار درک تاریخچه‌ی چشم‌ها باشیم، می‌توانیم از واقعیتی مهم برای ماجراجویی‌مان بهره ببریم. گوناگونی جالبی برای اندام‌ها و بافت‌های دریافت‌کننده‌ی نور، در چشم جانوران وجود دارد؛ از اندام‌های ساده‌ی گیرنده‌ی نور در جانوران بی‌مهره تا چشمان مرکب حشرات مختلف و چشم دوربین‌مانند خود ما، حال چطور از این گوناگونی، برای درک گسترش توانایی بینایی‌مان طی زمان استفاده می‌کنیم؟!
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
من در همه‌ی دوران حرفه‌ای زندگی‌ام فقط یک مرتبه چشم فسیل‌شده‌ی جانوری را یافتم. البته نه در زمینی فسیلی یا سفری اکتشافی، بلکه در اتاق پشتی یک فروشگاه مواد معدنی، در شهرکی در شمال شرقی چین!
من و همکارم گائو ککین (Gao Keqin)، روی فسیل‌های زیبای نخستین سمندرهای شناخته‌شده که از صخره‌های ۱۶۰ میلیون‌ساله‌ی چین جمع‌آوری شده بودند، مطالعه می‌کردیم. ما سفر کوتاه جمع‌آوری فسیل را در زمین‌هایی که گائو درباره‌ی آن‌ها اطلاعات داشت به پایان رساندیم. مکان این زمین‌ها محرمانه بود، چراکه این فسیل‌های سمندر، ارزش مالی فراوانی برای کشاورزانی که آن‌ها را یافته بودند داشتند.
آن‌چه که باعث خاص‌شدن این فسیل‌ها بود، آثار بافت‌های نرم باقی‌مانده، شامل آبشش‌ها، روده‌ها و نوتوکورد بود که اغلب از گزند زمان محافظت‌شده بودند. جمع‌آوری‌کننده‌های اختصاصی این فسیل‌ها، علاقه‌ی فراوانی به آن‌ها داشتند، زیرا فسیل‌هایی با چنین کیفیتی، فوق‌العاده نادرند. پیش از آن‌که من و گائو کارمان را در فروشگاه به پایان برسانیم، شماری از سمندرهای باستانی واقعاً زیبا را از محل فسیلی گائو جمع‌آوری کرده بودیم.
این دلال مواد معدنی ویژه، به یکی از بهترین فسیل‌های سمندر در طول تاریخ دست یافته بود. گائو از ما خواست تا فسیل را ببینیم و سپس باقی روز را برای دادوستد صرف کنیم. تمام این ملاقات، برای من، توام با احساس انجام عملی کاملاً غیرقانونی بود. گائو چندین ساعت با مرد دلال سیگار کشید و با او به زبان چینی به گفتگو پرداخت. مشخصاً مبادله‌ای در جریان بود اما به‌علت ندانستن زبان چینی، متوجه نمی‌شدم چه پیشنهاداتی در حال ردوبدل‌شدن بود. پس از سر تکان‌دادن‌های فراوان و درنهایت، یک دست‌دادن گرم، اجازه یافتم که به اتاق پشتی بروم و به فسیل روی میز دلال نگاه کنم. مبهوت شدم: بدن یک سمندر نوزاد که اندازه‌ای بیش از هشت سانتی‌متر نداشت اما می‌توانستم در آن فسیل، آثار حیوانی کامل و صدف‌های کوچکی را که در آخرین وعده‌ی غذایی‌اش خورده بود مشاهده کنم. برای اولین و آخرین بار در تمام دوران کاری‌ام، به چشم فسیل‌شده‌ی یک جانور باستانی خیره شدم!
چشم‌ها به‌ندرت در بقایای فسیلی حفظ می‌شوند. همان‌طور که دانستیم، بهترین گزینه برای فسیل‌شدن بخش‌های سفت‌وسخت جانوران، از قبیل استخوان‌ها، دندان‌ها و فلس‌ها هستند.
درصورتی‌که ما خواستار درک تاریخچه‌ی چشم‌ها باشیم، می‌توانیم از واقعیتی مهم برای ماجراجویی‌مان بهره ببریم. گوناگونی جالبی برای اندام‌ها و بافت‌های دریافت‌کننده‌ی نور، در چشم جانوران وجود دارد؛ از اندام‌های ساده‌ی گیرنده‌ی نور در جانوران بی‌مهره تا چشمان مرکب حشرات مختلف و چشم دوربین‌مانند خود ما، حال چطور از این گوناگونی، برای درک گسترش توانایی بینایی‌مان طی زمان استفاده می‌کنیم؟!
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
ساختار چشم دوربین‌مانند ما!
تاریخچه‌ی چشمان ما بسیار شبیه به تاریخچه‌ی ماشین است. برای نمونه ماشین Chevy Corvette را در نظر بگیرید. ما می‌توانیم مدل آن را در طول تاریخ دنبال کنیم و تاریخچه‌ی هریک از قسمت‌های آن را بررسی کنیم. Vette برای خود تاریخ دارد که با ساخت آن در سال ۱۹۵۳ آغاز شد و هرساله طراحی آن با مدل‌های مختلف ادامه یافت. هم‌چنین، لاستیک‌های استفاده‌شده در Vette، از زمانی‌که در ساخت آن‌ها از کائوچو [لاستیک طبیعی] استفاده می‌شد، برای خود تاریخچه‌ای دارند. تاریخ ماشین، قیاسی جالب برای بدن و اندام‌ها فراهم می‌آورد. چشمان ما هم برای خود تاریخی دارند، با این تفاوت که اجزای تشکیل‌دهنده‌ی چشم، سلول‌ها بافت‌ها و ژن‌ها هستند. وقتی‌که این لایه‌های چندگانه از تاریخ اندام‌های‌مان را شناسایی کنیم، متوجه می‌شویم که مثل موزاییک ساده‌ای از ذرات و تکه‌های یافته‌شده در هر چیز دیگری در زمین هستیم!
بیش‌ترین پردازش تصاویری که می‌بینیم، در مغزمان انجام می‌شود؛ نقش چشم در گرفتن نور به شیوه‌ای‌ست که بتواند آن را همچون تصویری برای پردازش به مغز ارسال کند. چشم‌های ما، همانند هر جانور دارای جمجمه و ستون فقرات دیگری شبیه دوربینی کوچک‌اند. پس از آن‌که نور از محیط خارجی وارد چشم می‌شود، روی صفحه‌ای واقع در پشت کره‌ی چشم متمرکز می‌شود. در این مسیر، نور از لایه‌های متعدد و قبل از همه از قرنیه عبور می‌کند. قرنیه، لایه‌ای نازک از بافتی شفاف است که عدسی چشم را می‌پوشاند. مقدار نوری که وارد چشم می‌شود، با نوعی دیافراگم کنترل می‌شود که به آن عنبیه می‌گویند و با عمل ماهیچه‌های غیرارادی منبسط و منقبض می‌شود. در ادامه، نور از عدسی عبور می‌کند و درست مانند دوربین، تصویری را ایجاد می‌کند.
ماهیچه‌های ریزی عدسی را احاطه کرده‌اند؛ به‌محض این‌که این ماهیچه‌ها منقبض می‌شوند، شکل عدسی را تغییر می‌دهند و بدین‌ترتیب، عدسی روی اجسام دور و نزدیک متمرکز می‌شود. عدسی‌های سالم، شفاف هستند و از پروتئین‌های خاصی تشکیل شده‌اند که شکل متمایز و خاصیت جمع‌آوری نور را به آن‌ها می‌دهند. این پروتئین‌ها که موسوم به کریستالین‌های عدسی (Lens crystallins) هستند، عمر دراز و جالب‌توجهی دارند و این امکان را به عدسی می‌دهند که تا زمان زنده‌بودن ما عملکرد خود را حفظ کند. صفحه‌ای که نور روی آن متمرکز می‌شود (شبکیه)، دارای عروق خونی و گیرنده‌های نوری است. این گیرنده‌های نوری، سیگنال‌ها را به مغز ارسال می‌کنند، آن‌گاه ما می‌توانیم آن‌ها را همچون تصویری درک کنیم.
تکامل چشم‌ها از ابزارهای جمع‌آوری‌کننده‌ی اولیه‌ی نور در بی‌مهرگان تا چشم دوربین‌مانند ما با یک عدسی، با تکامل چشم‌ها، دقت بینایی افزایش می‌یابد.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
تاریخچه‌ی چشمان ما بسیار شبیه به تاریخچه‌ی ماشین است. برای نمونه ماشین Chevy Corvette را در نظر بگیرید. ما می‌توانیم مدل آن را در طول تاریخ دنبال کنیم و تاریخچه‌ی هریک از قسمت‌های آن را بررسی کنیم. Vette برای خود تاریخ دارد که با ساخت آن در سال ۱۹۵۳ آغاز شد و هرساله طراحی آن با مدل‌های مختلف ادامه یافت. هم‌چنین، لاستیک‌های استفاده‌شده در Vette، از زمانی‌که در ساخت آن‌ها از کائوچو [لاستیک طبیعی] استفاده می‌شد، برای خود تاریخچه‌ای دارند. تاریخ ماشین، قیاسی جالب برای بدن و اندام‌ها فراهم می‌آورد. چشمان ما هم برای خود تاریخی دارند، با این تفاوت که اجزای تشکیل‌دهنده‌ی چشم، سلول‌ها بافت‌ها و ژن‌ها هستند. وقتی‌که این لایه‌های چندگانه از تاریخ اندام‌های‌مان را شناسایی کنیم، متوجه می‌شویم که مثل موزاییک ساده‌ای از ذرات و تکه‌های یافته‌شده در هر چیز دیگری در زمین هستیم!
بیش‌ترین پردازش تصاویری که می‌بینیم، در مغزمان انجام می‌شود؛ نقش چشم در گرفتن نور به شیوه‌ای‌ست که بتواند آن را همچون تصویری برای پردازش به مغز ارسال کند. چشم‌های ما، همانند هر جانور دارای جمجمه و ستون فقرات دیگری شبیه دوربینی کوچک‌اند. پس از آن‌که نور از محیط خارجی وارد چشم می‌شود، روی صفحه‌ای واقع در پشت کره‌ی چشم متمرکز می‌شود. در این مسیر، نور از لایه‌های متعدد و قبل از همه از قرنیه عبور می‌کند. قرنیه، لایه‌ای نازک از بافتی شفاف است که عدسی چشم را می‌پوشاند. مقدار نوری که وارد چشم می‌شود، با نوعی دیافراگم کنترل می‌شود که به آن عنبیه می‌گویند و با عمل ماهیچه‌های غیرارادی منبسط و منقبض می‌شود. در ادامه، نور از عدسی عبور می‌کند و درست مانند دوربین، تصویری را ایجاد می‌کند.
ماهیچه‌های ریزی عدسی را احاطه کرده‌اند؛ به‌محض این‌که این ماهیچه‌ها منقبض می‌شوند، شکل عدسی را تغییر می‌دهند و بدین‌ترتیب، عدسی روی اجسام دور و نزدیک متمرکز می‌شود. عدسی‌های سالم، شفاف هستند و از پروتئین‌های خاصی تشکیل شده‌اند که شکل متمایز و خاصیت جمع‌آوری نور را به آن‌ها می‌دهند. این پروتئین‌ها که موسوم به کریستالین‌های عدسی (Lens crystallins) هستند، عمر دراز و جالب‌توجهی دارند و این امکان را به عدسی می‌دهند که تا زمان زنده‌بودن ما عملکرد خود را حفظ کند. صفحه‌ای که نور روی آن متمرکز می‌شود (شبکیه)، دارای عروق خونی و گیرنده‌های نوری است. این گیرنده‌های نوری، سیگنال‌ها را به مغز ارسال می‌کنند، آن‌گاه ما می‌توانیم آن‌ها را همچون تصویری درک کنیم.
تکامل چشم‌ها از ابزارهای جمع‌آوری‌کننده‌ی اولیه‌ی نور در بی‌مهرگان تا چشم دوربین‌مانند ما با یک عدسی، با تکامل چشم‌ها، دقت بینایی افزایش می‌یابد.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
انواع سلول‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور در چشم
این سلول‌ها دو نوع‌اند: یک نوع بسیار به نور حساس‌اند و نوع دیگر حساسیت کم‌تری دارند. سلول‌های حساس‌تر، فقط طیف سیاه‌وسفید و سلول‌های با حساسیت کم‌تر، انواع رنگ‌ها را ثبت می‌کنند. با دقت در الگوی زندگی جانوران و بررسی درصد سلول‌های حساس به نور در چشم آن‌ها، می‌توان فهمید که آن‌ها برای دید در روز یا شب تخصص یافته‌اند. در انسان، این دو نوع سلول، ۷۰ درصد کل سلول‌های حسی بدن را تشکیل می‌دهند و این نشان‌دهنده‌ی اهمیت بالای بینایی برای ماست. چشم دوربین‌مانند ما، با چشم هر جانور جمجمه‌دار دیگری، از ماهی‌ها تا پستانداران، مشابه است. در گروه‌های دیگر جانوری، چشم‌های متفاوتی وجود دارد؛ از مجموعه سلول‌های ساده‌ی دریافت‌کننده‌ی نور گرفته تا چشم‌های مرکب در حشرات و شکل‌های مشابه چشم خود ما.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
این سلول‌ها دو نوع‌اند: یک نوع بسیار به نور حساس‌اند و نوع دیگر حساسیت کم‌تری دارند. سلول‌های حساس‌تر، فقط طیف سیاه‌وسفید و سلول‌های با حساسیت کم‌تر، انواع رنگ‌ها را ثبت می‌کنند. با دقت در الگوی زندگی جانوران و بررسی درصد سلول‌های حساس به نور در چشم آن‌ها، می‌توان فهمید که آن‌ها برای دید در روز یا شب تخصص یافته‌اند. در انسان، این دو نوع سلول، ۷۰ درصد کل سلول‌های حسی بدن را تشکیل می‌دهند و این نشان‌دهنده‌ی اهمیت بالای بینایی برای ماست. چشم دوربین‌مانند ما، با چشم هر جانور جمجمه‌دار دیگری، از ماهی‌ها تا پستانداران، مشابه است. در گروه‌های دیگر جانوری، چشم‌های متفاوتی وجود دارد؛ از مجموعه سلول‌های ساده‌ی دریافت‌کننده‌ی نور گرفته تا چشم‌های مرکب در حشرات و شکل‌های مشابه چشم خود ما.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍2
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
مولکول‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور
کلید شناخت تاریخچه‌ی چشم، درک ارتباط بین ساختارهایی است که چشم دوربین‌مانند ما و همه‌ی انواع چشم‌های دیگر را می‌سازند. حال برای انجام این کار بیایید مولکول‌های جمع‌کننده‌ی نور، بافت‌های بینایی و ژن‌های سازنده‌ی آن‌ها را مطالعه کنیم.
کار اصلی در سلول‌های جمع‌آوری‌کننده، عملاً در مولکول‌هایی رخ می‌دهد که نور را جمع می‌کنند. وقتی این مولکول‌ها نور را جذب می‌کنند، تغییر شکل می‌دهند و به دو بخش تفکیک می‌شوند که یک بخش از ویتامین A و دیگری از پروتئینی موسوم به اُپسین مشتق شده است. هنگام قطع اتصال اپسین، زنجیره‌ای از واکنش‌ها روی می‌دهد که منجر به ارسال یک پالس از سلول عصبی به مغز می‌شود.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
کلید شناخت تاریخچه‌ی چشم، درک ارتباط بین ساختارهایی است که چشم دوربین‌مانند ما و همه‌ی انواع چشم‌های دیگر را می‌سازند. حال برای انجام این کار بیایید مولکول‌های جمع‌کننده‌ی نور، بافت‌های بینایی و ژن‌های سازنده‌ی آن‌ها را مطالعه کنیم.
کار اصلی در سلول‌های جمع‌آوری‌کننده، عملاً در مولکول‌هایی رخ می‌دهد که نور را جمع می‌کنند. وقتی این مولکول‌ها نور را جذب می‌کنند، تغییر شکل می‌دهند و به دو بخش تفکیک می‌شوند که یک بخش از ویتامین A و دیگری از پروتئینی موسوم به اُپسین مشتق شده است. هنگام قطع اتصال اپسین، زنجیره‌ای از واکنش‌ها روی می‌دهد که منجر به ارسال یک پالس از سلول عصبی به مغز می‌شود.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍2
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
تنوع در مولکول‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور
ما از اُپسین‌های مختلفی برای برخورداری از دید سیاه‌وسفید و رنگی بهره می‌گیریم. درست مانند یک چاپ‌گر رنگی که برای چاپ رنگی به سه یا چهار رنگ نیاز دارد، چشم ما نیز برای دید رنگی به سه نوع مولکول جمع‌آوری‌کننده‌ی نور نیاز داد؛ درحالی‌که برای دید سیاه‌وسفید، تنها از یک مولکول استفاده می‌کنیم. این مولکول‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور، در معرض نور تغییر شکل می‌دهند، سپس در تاریکی به وضعیت اولیه‌ی خود برمی‌گردند. این فرایند، چند ثانیه‌ای طول می‌کشد. همه‌ی ما درباره‌ی این موضوع تجربه‌ی شخصی داریم: اگر از محیطی روشن به اتاقی تاریک بروید، واقعاً غیرممکن است که بتوانید اشیای تیره و کم‌نور را ببینید. علت آن هم این است که مولکول‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور به زمان نیاز دارند تا به وضعیت اولیه‌ی خود بازگردند. بعد از چند ثانیه، دیدن در تاریکی ممکن می‌شود.
برخلاف گوناگونی گیج‌کننده‌ی عضوهای گیرنده‌ی نور، همه‌ی جانوران از نوع یکسانی از مولکول گیرنده‌ی نور استفاده می‌کنند. حشرات، انسان‌ها و انواع حلزون‌ها همه از اُپسین‌ها استفاده می‌کنند. نه‌تنها می‌توان تاریخچه‌ی چشم‌ها را از میان ساختارهای متفاوت اپسین آن‌ها دنبال کرد، بلکه شواهد خوبی هم داریم که ثابت می‌کند باید در وهله‌ی اول از باکتری‌ها به‌خاطر این مولکول‌ها سپاس‌گزار باشیم.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
ما از اُپسین‌های مختلفی برای برخورداری از دید سیاه‌وسفید و رنگی بهره می‌گیریم. درست مانند یک چاپ‌گر رنگی که برای چاپ رنگی به سه یا چهار رنگ نیاز دارد، چشم ما نیز برای دید رنگی به سه نوع مولکول جمع‌آوری‌کننده‌ی نور نیاز داد؛ درحالی‌که برای دید سیاه‌وسفید، تنها از یک مولکول استفاده می‌کنیم. این مولکول‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور، در معرض نور تغییر شکل می‌دهند، سپس در تاریکی به وضعیت اولیه‌ی خود برمی‌گردند. این فرایند، چند ثانیه‌ای طول می‌کشد. همه‌ی ما درباره‌ی این موضوع تجربه‌ی شخصی داریم: اگر از محیطی روشن به اتاقی تاریک بروید، واقعاً غیرممکن است که بتوانید اشیای تیره و کم‌نور را ببینید. علت آن هم این است که مولکول‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور به زمان نیاز دارند تا به وضعیت اولیه‌ی خود بازگردند. بعد از چند ثانیه، دیدن در تاریکی ممکن می‌شود.
برخلاف گوناگونی گیج‌کننده‌ی عضوهای گیرنده‌ی نور، همه‌ی جانوران از نوع یکسانی از مولکول گیرنده‌ی نور استفاده می‌کنند. حشرات، انسان‌ها و انواع حلزون‌ها همه از اُپسین‌ها استفاده می‌کنند. نه‌تنها می‌توان تاریخچه‌ی چشم‌ها را از میان ساختارهای متفاوت اپسین آن‌ها دنبال کرد، بلکه شواهد خوبی هم داریم که ثابت می‌کند باید در وهله‌ی اول از باکتری‌ها به‌خاطر این مولکول‌ها سپاس‌گزار باشیم.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍2
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
عمل و ساختار اُپسین
در اصل، اُپسین نوعی مولکول است که اطلاعات را از خارج سلول به درون آن منتقل می‌کند. برای ادامه‌ی این فعالیت ویژه، باید مواد شیمیایی از غشای احاطه‌کننده‌ی سلول عبور کنند.
اُپسین‌ها نوع تخصص‌یافته‌ای از هدایت‌کننده‌اند که در آن‌ها پیچ‌وخم‌های متعددی دیده می‌شود و به‌این‌صورت از خارج سلول به داخل آن حرکت می‌کنند. این مسیر پیچیده‌ی عبور گیرنده‌ی اُپسینی از درون غشا تصادفی نیست و برای خود مسیر مشخصی دارد.
اما دیگر در کجا چنین مسیر پیچیده‌ای دیده شده است؟! این ساختار با بخش‌های ویژه‌ای از مولکول‌های خاص در باکتری‌ها نیز دیده می‌شود. شباهت‌های ساختاری ظریف موجود در این مولکول بین ما و باکتری‌ها می‌گوید که یک ویژگی بسیار کهن در همه‌ی جانوران تا تاریخ مشترک ما با باکتری‌ها امتداد یافته است. درواقع، قسمت‌هایی تغییریافته از باکتری‌های کهن، درون شبکیه‌ی چشم ما قرار گرفته‌اند و به ما در دیدن یاری می‌رسانند!
به‌علاوه، با بررسی اُپسین‌های چشم جانوران مختلف می‌توانیم بعضی وقایع مهم در تاریخچه‌ی چشمان‌مان را دنبال کنیم. یکی از این وقایع مهم که در گذشته‌ی پریماتی‌مان روی داده، ایجاد دید رنگی است. انسان‌ها و نزدیک‌ترین میمون‌های انسان‌نمای خویشاوند ما -میمون‌های دنیای قدیم- را به یاد بیاورید؛ آن‌ها دید رنگی بسیار گسترده‌ای دارند که به سه نوع مختلف از گیرنده‌های نوری وابسته است: هر یک از این گیرنده‌ها، یک نوع [طول موج] از نور را جذب می‌کنند. اغلب پستانداران دیگر، تنها دو نوع از این گیرنده‌ها دارند؛ بنابراین، آن‌ها برخلاف ما، قادر به تشخیص بسیاری از رنگ‌ها نیستند.
شکل مولکول اُپسین
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
در اصل، اُپسین نوعی مولکول است که اطلاعات را از خارج سلول به درون آن منتقل می‌کند. برای ادامه‌ی این فعالیت ویژه، باید مواد شیمیایی از غشای احاطه‌کننده‌ی سلول عبور کنند.
اُپسین‌ها نوع تخصص‌یافته‌ای از هدایت‌کننده‌اند که در آن‌ها پیچ‌وخم‌های متعددی دیده می‌شود و به‌این‌صورت از خارج سلول به داخل آن حرکت می‌کنند. این مسیر پیچیده‌ی عبور گیرنده‌ی اُپسینی از درون غشا تصادفی نیست و برای خود مسیر مشخصی دارد.
اما دیگر در کجا چنین مسیر پیچیده‌ای دیده شده است؟! این ساختار با بخش‌های ویژه‌ای از مولکول‌های خاص در باکتری‌ها نیز دیده می‌شود. شباهت‌های ساختاری ظریف موجود در این مولکول بین ما و باکتری‌ها می‌گوید که یک ویژگی بسیار کهن در همه‌ی جانوران تا تاریخ مشترک ما با باکتری‌ها امتداد یافته است. درواقع، قسمت‌هایی تغییریافته از باکتری‌های کهن، درون شبکیه‌ی چشم ما قرار گرفته‌اند و به ما در دیدن یاری می‌رسانند!
به‌علاوه، با بررسی اُپسین‌های چشم جانوران مختلف می‌توانیم بعضی وقایع مهم در تاریخچه‌ی چشمان‌مان را دنبال کنیم. یکی از این وقایع مهم که در گذشته‌ی پریماتی‌مان روی داده، ایجاد دید رنگی است. انسان‌ها و نزدیک‌ترین میمون‌های انسان‌نمای خویشاوند ما -میمون‌های دنیای قدیم- را به یاد بیاورید؛ آن‌ها دید رنگی بسیار گسترده‌ای دارند که به سه نوع مختلف از گیرنده‌های نوری وابسته است: هر یک از این گیرنده‌ها، یک نوع [طول موج] از نور را جذب می‌کنند. اغلب پستانداران دیگر، تنها دو نوع از این گیرنده‌ها دارند؛ بنابراین، آن‌ها برخلاف ما، قادر به تشخیص بسیاری از رنگ‌ها نیستند.
شکل مولکول اُپسین
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍2
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
منشأ دید رنگی ما با بررسی ژن‌های سازنده‌شان
می‌توانیم منشأ دید رنگی خود را ژن‌های سازنده‌ی گیرنده‌های‌مان دنبال کنیم. با بررسی ژن‌های دو نوع از گیرنده‌هایی که اکثر پستانداران دارند، از دو نوع ژن ساخته شده‌اند. دو ژن از سه ژن سازنده‌ی گیرنده‌ی ما، به‌شکل قابل ملاحظه‌ای شبیه دو ژن گیرنده‌های سایر پستانداران است. به‌نظر می‌رسد دید رنگی وسیع ما از زمانی آغاز شد که یکی از ژن‌های دیگر پستانداران مضاعف شد و این نسخه‌ها در طول زمان برای منابع نوری مختلف تخصصی شدند. همان‌طور که یادتان است، مورد مشابهی برای ژن‌های گیرنده‌ی بویایی نیز اتفاق افتاد.
این تحول ممکن است با تغییر گیاهان روی زمین در میلیون‌ها سال قبل در ارتباط باشد. این قضیه به ما یاری می‌کند تا بدانیم که کدام دید رنگی، وقتی برای بار نخست پدیدار شد بیشتر مناسب بوده است.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
می‌توانیم منشأ دید رنگی خود را ژن‌های سازنده‌ی گیرنده‌های‌مان دنبال کنیم. با بررسی ژن‌های دو نوع از گیرنده‌هایی که اکثر پستانداران دارند، از دو نوع ژن ساخته شده‌اند. دو ژن از سه ژن سازنده‌ی گیرنده‌ی ما، به‌شکل قابل ملاحظه‌ای شبیه دو ژن گیرنده‌های سایر پستانداران است. به‌نظر می‌رسد دید رنگی وسیع ما از زمانی آغاز شد که یکی از ژن‌های دیگر پستانداران مضاعف شد و این نسخه‌ها در طول زمان برای منابع نوری مختلف تخصصی شدند. همان‌طور که یادتان است، مورد مشابهی برای ژن‌های گیرنده‌ی بویایی نیز اتفاق افتاد.
این تحول ممکن است با تغییر گیاهان روی زمین در میلیون‌ها سال قبل در ارتباط باشد. این قضیه به ما یاری می‌کند تا بدانیم که کدام دید رنگی، وقتی برای بار نخست پدیدار شد بیشتر مناسب بوده است.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
تنوع رنگ در گیاهان و تغذیه؛ عامل محیطی پیدایش دید رنگی
برای میمون‌هایی که روی درختان زندگی می‌کردند، این توانایی مفید بوده است، چراکه دید رنگی آن‌ها را قادر می‌کرد که تشخیص بهتری میان انواع میوه‌ها و برگ‌ها داشته باشند و از میان آن‌ها مغذی‌ترین‌شان را انتخاب کنند. بنابر مطالعه‌ای، باتوجه‌به دیگر پریمات‌هایی که دید رنگی دارند، می‌توان تخمین زد که نوع خاص دید رنگی ما حدود ۵۵ میلیون سال قبل به‌وجود آمده است. در همین دوره‌ی زمانی ما، نمونه‌های فسیلی خاصی را از تغییر در ترکیب جنگل‌های باستانی یافتیم. پیش از این زمان، جنگل‌ها مملو از انجیر و خرما بودند که خوشمزه اما هم‌رنگ بودند. جنگل‌های بعدی، تنوع بیش‌تری از گیاهان با رنگ‌های مختلف داشتند.
به‌نظر می‌رسد این فرض منطقی باشد که پیشرفت به‌سمت دید رنگی، با تبدیل جنگل‌های تک‌رنگ به جنگلی غنی از غذاهایی با رنگ‌های مختلف در ارتباط بوده است.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
برای میمون‌هایی که روی درختان زندگی می‌کردند، این توانایی مفید بوده است، چراکه دید رنگی آن‌ها را قادر می‌کرد که تشخیص بهتری میان انواع میوه‌ها و برگ‌ها داشته باشند و از میان آن‌ها مغذی‌ترین‌شان را انتخاب کنند. بنابر مطالعه‌ای، باتوجه‌به دیگر پریمات‌هایی که دید رنگی دارند، می‌توان تخمین زد که نوع خاص دید رنگی ما حدود ۵۵ میلیون سال قبل به‌وجود آمده است. در همین دوره‌ی زمانی ما، نمونه‌های فسیلی خاصی را از تغییر در ترکیب جنگل‌های باستانی یافتیم. پیش از این زمان، جنگل‌ها مملو از انجیر و خرما بودند که خوشمزه اما هم‌رنگ بودند. جنگل‌های بعدی، تنوع بیش‌تری از گیاهان با رنگ‌های مختلف داشتند.
به‌نظر می‌رسد این فرض منطقی باشد که پیشرفت به‌سمت دید رنگی، با تبدیل جنگل‌های تک‌رنگ به جنگلی غنی از غذاهایی با رنگ‌های مختلف در ارتباط بوده است.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
بافت‌ها
چشم‌های جانوران را می‌توان به دو گروه تقسیم کرد: یکی در بی‌مهرگان و دیگری در مهره‌دارانی همچون ماهی‌ها و انسان‌ها. ایده‌ی اصلی این است که دو راه مختلف برای افزایش سطح منطقه‌ی جمع‌آوری‌کننده‌ی نور در بافت چشم وجود دارد. بی‌مهرگان، مانند مگس‌ها و کرم‌ها، با چین‌های بی‌شماری در بافت‌شان این کار را انجام می‌دهند، درحالی‌که نیاکان ما سطح این منطقه را با ایجاد تعداد زیادی برآمدگی ریز امتدادیافته از بافت شبیه موهای زبر کوچک افزایش داده‌اند. هم‌چنین، تفاوت‌های دیگر، به انواع مختلفی از طراحی‌ها مرتبط می‌شود.
باتوجه‌به نبود فسیل در مقطع زمانی تاریخی دلخواه، به‌نظر می‌رسید که ما هرگز نمی‌توانیم به تفاوت بین چشم‌های خودمان و بی‌مهرگان پی ببریم. این موضوع تا سال ۲۰۰۱ ادامه داشت تا این‌که دتلو آرنت (Detlev Arendt) روی چشم‌های یک کرم کوچک بسیار اولیه مطالعه کرد.
کرم دریایی پلیکات (Polychaete) جزو ابتدایی‌ترین کرم‌های زنده‌ی شناخته‌شده است. آن‌ها طرح بدنی قطعه‌بندی‌شده‌ی بسیار ساده‌ای دارند؛ هم‌چنین، دارای دو نوع اندام احساس نوری‌اند: یکی چشم و دیگری بخشی از سیستم عصبی که مخصوص دریافت نور بوده و زیر پوست قرار گرفته است. آرنت این کرم‌ها را هم از لحاظ فیزیکی و هم ژنتیکی بررسی کرد.
دانش توالی ژنی ما از ژن‌های اُپسین و ساختار نورون‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور، به آرنت ابزار کافی برای بررسی چگونگی به‌وجودآمدن [اندام حساس به نور در] پلیکات‌ها داد. او دریافت که آن‌ها هر دو نوع گیرنده‌های نوری جانوران پیشرفته‌تر را دارند. «چشم» آن‌ها، درست مثل چشم هر بی‌مهره‌ی دیگری از نورون‌ها و اُپسین‌ها ساخته شده است؛ اما گیرنده‌های نوری ریز موجود در زیر پوست، موضوع دیگری بودند. آن‌ها اُپسین‌های مهره‌داران و ساختار سلولی، حتی با برآمدگی‌های مومانند کوچک، هرچند در شکل ابتدایی‌شان، را داشتند. آرنت یک پل حیاتی کشف کرده بود؛ جانوری با هر دو نوع چشم که یکی از آن‌ها -نوع شبیه به چشم ما- در شکل بسیار اولیه‌ی خود وجود داشت. وقتی‌که به بی‌مهرگان اولیه نگاه می‌کنیم، درمی‌یابیم که انواع مختلفی از چشم‌های جانوران در قسمت‌هایی با هم مشابه‌اند.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
چشم‌های جانوران را می‌توان به دو گروه تقسیم کرد: یکی در بی‌مهرگان و دیگری در مهره‌دارانی همچون ماهی‌ها و انسان‌ها. ایده‌ی اصلی این است که دو راه مختلف برای افزایش سطح منطقه‌ی جمع‌آوری‌کننده‌ی نور در بافت چشم وجود دارد. بی‌مهرگان، مانند مگس‌ها و کرم‌ها، با چین‌های بی‌شماری در بافت‌شان این کار را انجام می‌دهند، درحالی‌که نیاکان ما سطح این منطقه را با ایجاد تعداد زیادی برآمدگی ریز امتدادیافته از بافت شبیه موهای زبر کوچک افزایش داده‌اند. هم‌چنین، تفاوت‌های دیگر، به انواع مختلفی از طراحی‌ها مرتبط می‌شود.
باتوجه‌به نبود فسیل در مقطع زمانی تاریخی دلخواه، به‌نظر می‌رسید که ما هرگز نمی‌توانیم به تفاوت بین چشم‌های خودمان و بی‌مهرگان پی ببریم. این موضوع تا سال ۲۰۰۱ ادامه داشت تا این‌که دتلو آرنت (Detlev Arendt) روی چشم‌های یک کرم کوچک بسیار اولیه مطالعه کرد.
کرم دریایی پلیکات (Polychaete) جزو ابتدایی‌ترین کرم‌های زنده‌ی شناخته‌شده است. آن‌ها طرح بدنی قطعه‌بندی‌شده‌ی بسیار ساده‌ای دارند؛ هم‌چنین، دارای دو نوع اندام احساس نوری‌اند: یکی چشم و دیگری بخشی از سیستم عصبی که مخصوص دریافت نور بوده و زیر پوست قرار گرفته است. آرنت این کرم‌ها را هم از لحاظ فیزیکی و هم ژنتیکی بررسی کرد.
دانش توالی ژنی ما از ژن‌های اُپسین و ساختار نورون‌های جمع‌آوری‌کننده‌ی نور، به آرنت ابزار کافی برای بررسی چگونگی به‌وجودآمدن [اندام حساس به نور در] پلیکات‌ها داد. او دریافت که آن‌ها هر دو نوع گیرنده‌های نوری جانوران پیشرفته‌تر را دارند. «چشم» آن‌ها، درست مثل چشم هر بی‌مهره‌ی دیگری از نورون‌ها و اُپسین‌ها ساخته شده است؛ اما گیرنده‌های نوری ریز موجود در زیر پوست، موضوع دیگری بودند. آن‌ها اُپسین‌های مهره‌داران و ساختار سلولی، حتی با برآمدگی‌های مومانند کوچک، هرچند در شکل ابتدایی‌شان، را داشتند. آرنت یک پل حیاتی کشف کرده بود؛ جانوری با هر دو نوع چشم که یکی از آن‌ها -نوع شبیه به چشم ما- در شکل بسیار اولیه‌ی خود وجود داشت. وقتی‌که به بی‌مهرگان اولیه نگاه می‌کنیم، درمی‌یابیم که انواع مختلفی از چشم‌های جانوران در قسمت‌هایی با هم مشابه‌اند.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
مگس‌های بی‌چشم!
کشف آرنت، سؤال دیگری با خود به‌همراه آورد. چشم‌ها بخش‌های مشترکی با یکدیگر دارند اما چطور چشمانی تا به این اندازه متفاوت -مثل چشم کرم‌ها، مگس‌ها یا موش‌ها- می‌توانند با هم خویشاوند باشند؟! برای پاسخ‌گویی به این سؤال، اجازه دهید به‌دستورات ژنتیکی سازنده‌ی چشم‌ها نگاهی بیندازیم.
در آغاز قرن بیستم، میلدرید هاگ (Mildred Hoge) جهشی را در مگس میوه‌ای که فاقد هرگونه چشمی بود ثبت کرد. این جهش‌یافته‌ها، به‌صورت ایزوله و جدا از سایرین نبودند؛ او کشف کرد که می‌توان چنین مگس‌هایی را که نام بی‌چشم (Eyeless) را روی آن‌ها گذاشت، یک نسل کامل زادآوری کند.
بعدها، جهشی مشابه در موش‌ها نیز کشف شد. برخی از آن‌ها چشم‌های کوچکی داشتند؛ بقیه فاقد کل قسمت‌های سروصورت، از جمله چشم‌ها بودند. شرایط مشابهی در انسان‌ها، با عنوان فقدان عنبیه (Aniridia) شناخته می‌شود؛ تأثیر آن در افراد، ازدست‌دادن بخش بزرگی از چشم‌های‌شان است؛ درواقع، دانشمندان علم ژنتیک در این موجودات بسیار متفاوت -مگس، موش و انسان- انواع جهش‌یافته‌های مشابهی را پیدا کرده بودند.
یک پیشرفت مهم در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ به‌وجود آمد. هنگامی‌که آزمایشگاه‌ها شیوه‌های مولکولی جدیدی را برای درک این‌که تکوین چشم چطور در جهش‌یافته‌های بی‌چشم، تحت‌تاثیر قرار می‌گیرد، به‌کار گرفتند. آن‌ها با نقشه‌برداری از ژن‌ها، قادر به مکان‌یابی بخشی از DNA که مسئول جهش‌ها بود، شدند. وقتی توالی‌یابی برای ما میستر شد، مشخص شد که ژن‌های جهش‌یافته‌های مگس، موش و انسان، دارای ساختار و توالی DNA یکسانی‌اند. به‌معنای واقعی کلمه، آن‌ها ژن‌های یکسانی‌اند.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
کشف آرنت، سؤال دیگری با خود به‌همراه آورد. چشم‌ها بخش‌های مشترکی با یکدیگر دارند اما چطور چشمانی تا به این اندازه متفاوت -مثل چشم کرم‌ها، مگس‌ها یا موش‌ها- می‌توانند با هم خویشاوند باشند؟! برای پاسخ‌گویی به این سؤال، اجازه دهید به‌دستورات ژنتیکی سازنده‌ی چشم‌ها نگاهی بیندازیم.
در آغاز قرن بیستم، میلدرید هاگ (Mildred Hoge) جهشی را در مگس میوه‌ای که فاقد هرگونه چشمی بود ثبت کرد. این جهش‌یافته‌ها، به‌صورت ایزوله و جدا از سایرین نبودند؛ او کشف کرد که می‌توان چنین مگس‌هایی را که نام بی‌چشم (Eyeless) را روی آن‌ها گذاشت، یک نسل کامل زادآوری کند.
بعدها، جهشی مشابه در موش‌ها نیز کشف شد. برخی از آن‌ها چشم‌های کوچکی داشتند؛ بقیه فاقد کل قسمت‌های سروصورت، از جمله چشم‌ها بودند. شرایط مشابهی در انسان‌ها، با عنوان فقدان عنبیه (Aniridia) شناخته می‌شود؛ تأثیر آن در افراد، ازدست‌دادن بخش بزرگی از چشم‌های‌شان است؛ درواقع، دانشمندان علم ژنتیک در این موجودات بسیار متفاوت -مگس، موش و انسان- انواع جهش‌یافته‌های مشابهی را پیدا کرده بودند.
یک پیشرفت مهم در اوایل دهه‌ی ۱۹۹۰ به‌وجود آمد. هنگامی‌که آزمایشگاه‌ها شیوه‌های مولکولی جدیدی را برای درک این‌که تکوین چشم چطور در جهش‌یافته‌های بی‌چشم، تحت‌تاثیر قرار می‌گیرد، به‌کار گرفتند. آن‌ها با نقشه‌برداری از ژن‌ها، قادر به مکان‌یابی بخشی از DNA که مسئول جهش‌ها بود، شدند. وقتی توالی‌یابی برای ما میستر شد، مشخص شد که ژن‌های جهش‌یافته‌های مگس، موش و انسان، دارای ساختار و توالی DNA یکسانی‌اند. به‌معنای واقعی کلمه، آن‌ها ژن‌های یکسانی‌اند.
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍1
Forwarded from چکیده‌ها و گزیده‌های کتاب‌ها (Mohammad Darzi)
ژن مسئول بی‌چشمی، همان سازمان‌دهنده‌ی چشم است؟!
ما از این موضوع چه چیزی آموختیم؟ دانشمندان ژن منفردی را کشف کردند که وقتی آن جهش می‌یابد، جانورانی با چشم‌های ریز یا اصلاً بدون چشم، سازمان‌دهی می‌کند. معنی آن این است که نسخه‌ی معمولی این ژن، عامل اصلی شکل‌دهی به چشم‌هاست. حالا شانس به ما روی آورده است؛ می‌توانیم با انجام آزمایش‌های بیشتر، سؤالات دیگری هم بپرسیم. وقتی ما ژنی را دست‌کاری کنیم یا آن را با قراردادن در جایگاه‌های دلخواه، روشن و خاموش کنیم، چه روی می‌دهد؟
مگس‌ها مورد مناسبی برای این آزمایش‌ها بودند. در دهه‌ی هشتاد قرن بیستم، چندین ابزار بسیار پیشرفته‌ی ژنتیکی برای مطالعه‌ی مگس‌ها ساخته شدند. طبعاً اگر ژن‌ها یا توالی‌های DNA را بشناسید، می‌توانید مگسی فاقد ژن چشم (یا همان بی‌چشمی!؟) را بسازید یا برعکس، مگسی با ژن‌های فعال در جایگاه‌هایی نادرست به‌وجود بیاورید!
با استفاده از این ابزارها، والتر گرینگ (Walter Gehring) شروع به بررسی ژن بی‌چشم کرد. گروه گرینگ، قادر به انتقال DNA بی‌چشم فعال، تقریباً در هر جایی که می‌خواستند، بودند: روی شاخک‌ها، روی پاها، روی بال‌ها. گروه پس از موفقیت در انجام این کار، متوجه امر خارق‌العاده‌ای شد!
اگر آن‌ها ژن بی‌چشم را روی شاخک فعال می‌کردند، چشم در همان جا رشد می‌کرد و اگر همین ژن را در قسمت دیگری از بدن مگس فعال می‌کردند، چشم درست در همان‌جا به‌وجود می‌آمد. درواقع، آن‌ها هرجا ژن را فعال می‌کردند، یک چشم جدید همان‌جا ایجاد می‌شد. به‌علاوه، در ادامه‌ی کارشان متوجه شدند برخی از چشم‌های رشدکرده در قسمت نابه‌جا، توانایی پاسخ به نور را هم دارند. گرینگ توانست عامل اصلی در شکل‌گیری چشم‌ها را آشکار سازد.
گرینگ مطالعات خود را در این‌جا متوقف نکرد؛ او شروع به مبادله‌ی ژن‌ها بین گونه‌های مختلف کرد. آن‌ها ژن بی‌چشم یا Pax6 را از موش برداشتند و در مگس فعال کردند. ژن موشی، چشم تازه‌ای ساخت؛ البته نه هر چشمی، بلکه یک چشم مگس برای جانور ساخت! پژوهشگران آزمایشگاه گرینگ دریافتند که آن‌ها می‌توانند از ژن موش برای تحریک شکل‌گیری یک چشم اضافه‌ی مگس، در هر جایی استفاده کنند: پشت بدن آن، روی بال یا نزدیک به دهانش!
آن‌چه که گرینگ کشف کرده بود، نکته‌ی کلیدی اصلی در تکوین چشم بود که درواقع، در موش و مگس، یکسان بود. این ژن، Pax6، زنجیره‌ای از واکنش‌های پیچیده از فعالیت ژن‌ها را موجب می‌شد که درنهایت، به ساخت یک چشم تازه‌ی مگس منتهی می‌شد.
اکنون ما می‌دانیم که ژن بی‌چشم یا Pax6، تکوین چشم را در هر موجودی که دارای چشم است، کنترل می‌کند. چشم‌ها، در برخی موارد با هم متفاوت‌اند، برخی عدسی دارند و برخی ندارند؛ برخی مرکب و تعدادی دیگر ساده‌اند اما کلیدهای ژنتیکی سازنده‌ی آن‌ها یکسان است.
وقتی شما به چشم‌های فردی نگاه می‌کنید، صرف‌نظر از حالات عاطفی، زیبایی‌های خلقت و دریچه‌ای به‌سوی روح‌بودن آن و تنها با در نظرگرفتن مولکول‌ها، ژن‌ها و بافت‌های چشم که از میکروب‌ها، عروس‌های دریایی، کرم‌ها و مگس‌ها منشأ گرفته است. درواقع، به نمایشگاه کاملی از جانوران مختلف نگریسته‌اید!
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
ما از این موضوع چه چیزی آموختیم؟ دانشمندان ژن منفردی را کشف کردند که وقتی آن جهش می‌یابد، جانورانی با چشم‌های ریز یا اصلاً بدون چشم، سازمان‌دهی می‌کند. معنی آن این است که نسخه‌ی معمولی این ژن، عامل اصلی شکل‌دهی به چشم‌هاست. حالا شانس به ما روی آورده است؛ می‌توانیم با انجام آزمایش‌های بیشتر، سؤالات دیگری هم بپرسیم. وقتی ما ژنی را دست‌کاری کنیم یا آن را با قراردادن در جایگاه‌های دلخواه، روشن و خاموش کنیم، چه روی می‌دهد؟
مگس‌ها مورد مناسبی برای این آزمایش‌ها بودند. در دهه‌ی هشتاد قرن بیستم، چندین ابزار بسیار پیشرفته‌ی ژنتیکی برای مطالعه‌ی مگس‌ها ساخته شدند. طبعاً اگر ژن‌ها یا توالی‌های DNA را بشناسید، می‌توانید مگسی فاقد ژن چشم (یا همان بی‌چشمی!؟) را بسازید یا برعکس، مگسی با ژن‌های فعال در جایگاه‌هایی نادرست به‌وجود بیاورید!
با استفاده از این ابزارها، والتر گرینگ (Walter Gehring) شروع به بررسی ژن بی‌چشم کرد. گروه گرینگ، قادر به انتقال DNA بی‌چشم فعال، تقریباً در هر جایی که می‌خواستند، بودند: روی شاخک‌ها، روی پاها، روی بال‌ها. گروه پس از موفقیت در انجام این کار، متوجه امر خارق‌العاده‌ای شد!
اگر آن‌ها ژن بی‌چشم را روی شاخک فعال می‌کردند، چشم در همان جا رشد می‌کرد و اگر همین ژن را در قسمت دیگری از بدن مگس فعال می‌کردند، چشم درست در همان‌جا به‌وجود می‌آمد. درواقع، آن‌ها هرجا ژن را فعال می‌کردند، یک چشم جدید همان‌جا ایجاد می‌شد. به‌علاوه، در ادامه‌ی کارشان متوجه شدند برخی از چشم‌های رشدکرده در قسمت نابه‌جا، توانایی پاسخ به نور را هم دارند. گرینگ توانست عامل اصلی در شکل‌گیری چشم‌ها را آشکار سازد.
گرینگ مطالعات خود را در این‌جا متوقف نکرد؛ او شروع به مبادله‌ی ژن‌ها بین گونه‌های مختلف کرد. آن‌ها ژن بی‌چشم یا Pax6 را از موش برداشتند و در مگس فعال کردند. ژن موشی، چشم تازه‌ای ساخت؛ البته نه هر چشمی، بلکه یک چشم مگس برای جانور ساخت! پژوهشگران آزمایشگاه گرینگ دریافتند که آن‌ها می‌توانند از ژن موش برای تحریک شکل‌گیری یک چشم اضافه‌ی مگس، در هر جایی استفاده کنند: پشت بدن آن، روی بال یا نزدیک به دهانش!
آن‌چه که گرینگ کشف کرده بود، نکته‌ی کلیدی اصلی در تکوین چشم بود که درواقع، در موش و مگس، یکسان بود. این ژن، Pax6، زنجیره‌ای از واکنش‌های پیچیده از فعالیت ژن‌ها را موجب می‌شد که درنهایت، به ساخت یک چشم تازه‌ی مگس منتهی می‌شد.
اکنون ما می‌دانیم که ژن بی‌چشم یا Pax6، تکوین چشم را در هر موجودی که دارای چشم است، کنترل می‌کند. چشم‌ها، در برخی موارد با هم متفاوت‌اند، برخی عدسی دارند و برخی ندارند؛ برخی مرکب و تعدادی دیگر ساده‌اند اما کلیدهای ژنتیکی سازنده‌ی آن‌ها یکسان است.
وقتی شما به چشم‌های فردی نگاه می‌کنید، صرف‌نظر از حالات عاطفی، زیبایی‌های خلقت و دریچه‌ای به‌سوی روح‌بودن آن و تنها با در نظرگرفتن مولکول‌ها، ژن‌ها و بافت‌های چشم که از میکروب‌ها، عروس‌های دریایی، کرم‌ها و مگس‌ها منشأ گرفته است. درواقع، به نمایشگاه کاملی از جانوران مختلف نگریسته‌اید!
📓 ماهی درونی شما: سفری به تاریخ ۳/۵ میلیاردساله‌ی بدن انسان
✍🏿 نیل شوبین
🔛 نیلوفر فشنگ‌ساز
@Chekide_ha
👍3