اکسولوتل، از دیروز تا امروز

هشدار به عاشقان دوزیستان، اکسولوتل، در حال انقراض است

در مقاله قبل در خصوص اکسولوتل بیشتر با هم آشنا شدیم ، حال در این بخش همراه نسیم یاس باشید تا اطلاعات بیشتری بدست بیاورید .

تاریخچه کشف اکسولوتل

هنگامی که لوئیس زامبرانوِ زیست‌شناس فعالیت خود را در اواخر دهه ۱۹۹۰ آغاز کرد ، تصویری از خود را نشان داد که مایل‌ها از تمدن فاصله دارد. تا شاید بتواند در برخی از گوشه‌های پنهان شبه‌جزیره یوکاتان مکزیک گونه‌های جدیدی کشف کند.

در عوض ، در سال ۲۰۰۳ ، وی خود را در حال شمارش دوزیستان در کانال‌های آلوده و کدِر ناحیه زوچیمیلکو (زوچیمیلکو) در مکزیکو سیتی عنوان کرد. این کار این مزیت را داشت که: زمانی که او در خانه خود مشغول کار بود، در حال مطالعه اکسولوتل (Ambystoma mexicum) ، یک نماد ملی در مکزیک و احتمالاً قابل‌تشخیص‌ترین سمندر در جهان بود، اما در آن سال اول ، زامبرانو نمی‌توانست صبر کند تا این کار تمام شود.

وی می‌گوید: “بگذارید به شما بگویم ، من در ابتدا از این پروژه متنفر بودم.” برای یک‌چیز ، “من نمی‌توانم چیزی بگیرم”.

بااین‌حال، باگذشت زمان، او اکسولوتل هایی صید کرد و آنچه پیدا کرد او را شگفت‌زده کرده بود و مسیر کار وی را تغییر داد. در سال ۱۹۹۸، اولین مطالعه قوی برای محاسبه تعداد اکسولوتل ها تخمین زد که در زوچیمیلکو حدود ۶۰۰۰ از این موجود در هر کیلومترمربع وجود داشته است. زامبرانو، که اکنون استاد دانشگاه ملی خودمختار مکزیک (UNAM) در مکزیکوسیتی است.

اکسولوتل در عصر حاضر

در سال ۲۰۰۰ کشف کرد که این تعداد به حدود ۱۰۰۰ حیوان در هر کیلومترمربع کاهش‌یافته است. تا سال ۲۰۰۸ ، این رقم به ۱۰۰ کاهش‌یافته بود. امروزه به لطف آلودگی و شکارچیان مهاجم کمتر از ۳۵ حیوان در هر کیلومترمربع ۱ وجود دارد.

اکسولوتل در آستانه نابودی در کانال‌های مکزیکوسیتی یعنی تنها زیستگاه طبیعی آن است. اگرچه ممکن است فقط چند صد موجود در مناطق وحشی باقی‌مانده باشد، ده‌ها هزار موجود را می‌توان در آبزی‌دان‌های خانگی و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی در سراسر جهان یافت. آنها چنان در اسارت پرورش داده‌شده‌اند که رستوران‌های خاصی در ژاپن حتی آنها را به‌صورت سرخ‌شده سرو می‌کنند.

ریچارد گریفیتس ، متخصص محیط‌زیست در دانشگاه کنت در کانتربری انگلستان، که زامبرانو را در این پروژه استخدام کرد، می‌گوید: “اکسولوتل یک پارادوکس کامل برای محافظت است. چراکه در عین حال که این دوزیست در سراسر جهان در فروشگاه‌های حیوانات خانگی و آزمایشگاه‌ها وجود دارد، اما می‌توان ادعا کرد تقریباً در طبیعت منقرض‌شده است.”

اکسولوتل به لطف فیزیولوژی منحصر به فرد و توانایی چشمگیر در بازسازی اندام‌های بریده‌شده ، به یک الگوی آزمایشگاهی مهم برای طیف گسترده‌ای از موضوعات پزشکی از ترمیم و توسعه بافت تا موضوعات مرتبط با سرطان تبدیل‌شده است. اما بعد از گذشت قرن‌ها، جمعیت اسیرشده از این موجودات در معرض بیماری قرارگرفته‌اند. و از بین رفتن تنوع ژنتیکی در اکسولوتل های وحشی (به دلیل کاهش جمعیت آنها) به این معنی است که دانشمندان از یادگیری تمام موارد ممکن درباره بیولوژی حیوانات محروم خواهند بود.

تلاش هایی برای حفظ نمونه وحشی اکسولوتل ها

درحالیکه دانشمندان در آزمایشگاه‌ها، به مطالعه حیوانات اسیر و ژنوم بزرگ و پیچیده آن‌ها می‌پردازند ، زامبرانو و تعداد معدودی از محققان در تلاش برای حفظ نمونه وحشی آنها هستند. آنها در حال پرورش و آزاد کردن اکسولوتل ها به حوضچه‌ها و کانال‌های کنترل‌شده در داخل و اطراف زوچیمیلکو هستند تا ببینند که آنها چگونه به حیات خود ادامه می‌دهند و امیدوارند که برخی از آنها تنوع ژنتیکی طبیعی خود را حفظ کنند. مسئله‌ی حفظ و ادامه‌ی بقاء آنها کاری دشوار است، اما با توجه به سرسختی این حیوان احتمالاً باید قابل انجام باشد( و البته درصورتی‌که دولت مکزیک با این پروژه همراهی کند)

زامبرانو می‌گوید: “من دیده‌ام که در سایر نقاط جهان ، این نوع کارهای عظیم ممکن هستند، اگر آنها می‌توانند این کار را انجام دهند، چرا ما نتوانیم؟”

زیست‌شناس لوئیس زامبرانو (مرکز ، نشیمن) و دانش‌آموزانش

صبح زود در کانال‌های زوچیمیلکو ، مکزیکوسیتی ، گشت‌وگذار می‌کنند.

موجودی که هرگز بزرگ نشد

به‌تازگی مشخص‌شده است که اکسولوتل ها در مقایسه با سایر گونه‌های سمندر در منطقه، تکامل‌یافته‌اند و در امتداد ساحل دریاچه Texcoco در کوه‌های مرکزی مکزیک افزایش‌یافته‌اند. به اینچنین موجوداتی نوتنی گفته می‌شود، به این معنی که بزرگ‌سالان فقط صفاتی را که در نوجوانان گونه‌های مشابه دیده می‌شود، حفظ می‌کنند.

اگرچه سایر سمندرها تبدیل به موجودات زمینی (خاکی) می‌شوند ، اما اکسولوتل ها آبشش های خود را حفظ می‌کنند و برای کل زندگی خود در آب می‌مانند و به نظر می‌رسد که آنها هرگز بزرگ نمی‌شوند.

زیستگاه اکسولوتل:

زمانی در قرن سیزدهم ، دریاچه Texcoco توسط مردم Mexica (قومی که اروپایی‌ها آن را آزتک لقب می‌دادند) دارای سکنه شد. آنها یک امپراطوری قدرتمند را کنترل می‌کردند که توسط یک شهر جزیره‌ای ساخته‌شده در وسط دریاچه پایه‌ریزی شده بود. با بزرگ شدن امپراطوری ، گسترش زمین نیز اتفاق افتاد و این گسترش پس از فتح اسپانیا در سال ۱۵۲۱ بسیار سریع‌تر اتفاق افتاد. امروزه، تمام آنچه از زیستگاه اکسولوتل باقی‌مانده است در حدود ۱۷۰ کیلومتری کانال‌های متقاطع زوچیمیلکو ، در منطقه‌ای در جنوب شهر مکزیک است. (نقشه‌ها را ببینید)

در اطراف جزیره Tenochtitlan در جزیره ، Mexica کانالهایی را ایجاد می‌کند

که یک زیستگاه ایدئال برای axolotls (نقشه ۱۵۱۰) است. بعدازاینکه اروپایی‌ها شهر را فتح کردند ،

دریاچه‌ها تخلیه شدند (نقشه ۱۸۵۰). امروز ، فقط یک شعاع کوچک از زیستگاه اکسولوتل

باقی‌مانده است (نقشه سال ۲۰۱۰).

انجام تحقیقات بر روی اکسولوتل ها و پرورش ن ها در آزمایشگاه ها

بازدیدکنندگانی که به مکزیک می‌رفتند این موجودات را به عقب برگرداندند و شروع به پرورش آنها کردند. مشخص شد که این حیوان برای تحقیقات ایدئال است، چراکه به‌راحتی در آزمایشگاه تولیدمثل می‌کند، جان‌سخت است و مراقبت از آن آسان است. اکسولوتل ها سلول‌های بزرگی دارند که تحقیقات در مورد توسعه بافت را ساده می‌کند. هسته آنها تقریباً ۳۰ برابر بزرگ‌تر از انسان است و در جنین اکسولوتل، سلول‌های صفحه عصبی (پیشرونده مغز و نخاع) تقریباً ۶۰۰ برابر حجم دارند.

همچنین، رنگ‌دانه اکسولوتل ها برخلاف انسان یا حیوانات دیگر، از سلولی به سلول دیگر متفاوت است، که در آن صفات سلولی یکنواخت هستند. این ویژگی به محققان کمک می‌کند تا بفهمند که چه بافت‌هایی در جنین به چه اندامی تبدیل می‌شود. آنها همچنین ژنوم بزرگی دارد (تقریباً ده برابر اندازه انسان) که می‌تواند مطالعه از بعضی جهات را به چالش بکشد.

نحوه رشد اکسولوتل ها

در اوایل قرن بیستم ، اکسولوتل برای درک نحوه رشد و عملکرد اندام‌ها در مرکز توجه‌ها بود. آنها به دانشمندان کمک کردند تا علل بیماری مهره‌شکاف (spina bifida ) را در انسان کشف کنند (نقصی در هنگام تولد که ستون فقرات به‌درستی شکل نمی‌گیرد). آنها همچنین در کشف هورمون‌های تیروئید نقش داشتند: در دهه ۱۹۲۰ دانشمندان بافت تیروئید را از ابتدای نمو تا اکسولوتل تغذیه می‌کردند.

اگر این بافت هورمون ترشح می‌کرد، اکسولوتل ها دچار دگرگونی می‌شدند که منجر به از دست دادن آبشش و ریختن پوست لاروی آنها می‌شد.

در دهه ۱۹۸۰ میلادی، اکسولوتل ها به دانشمندان کمک کردند تا مدلی را تهیه کنند که توضیح می‌دهد سلول‌ها چه اشکال مختلفی را در جنین می‌گیرند. مدل شکاف حالت سلول پیشنهاد می‌کند که بسیاری از سلول‌های بنیادی از طریق کشش امواج به بافتهای خاص بدن در جنین تبدیل می‌شوند.

دانشمندان دریافتند که می‌توانند قبل از تشکیل بافت‌ها سلول‌های اکسولوتل را در حالت‌های کششی و فشردگی ببینند.

در سال ۲۰۱۱ ، عصاره‌ای از تخمک‌های اکسولوتل برای متوقف کردن تکثیر سلول‌های سرطانی با استفاده از یک ژن سرکوب‌کننده تومور ژن استفاده‌شده است.

اما شاید جذاب‌ترین سهم اکسولوتل در علم در پزشکی کشف احیاکننده بوده است. حیوانات می‌توانند اندام‌های مفقودشده، دم، برخی اعضای بدن، قسمت‌هایی از چشم و حتی بخش‌هایی از مغز را رشد دهند. بسیاری از دانشمندان تصور می‌کنند که این امر (نوتئنیک بودن ) را از مراحل جنینی خود حفظ می‌کند.

گفته تاتیان ساندووال گوزمن در مورد اکسولوتل ها

تاتیانا ساندووال گوزمن ، محقق احیاء در دانشگاه فنی درسدن، آلمان می‌گوید:

زیست شناسان برای چندین دهه سعی در شناسایی سازوکارهای موجود در توانایی‌های احیاکننده آنها داشتند.

“آنها چگونه این کار را می‌کنند؟ اینها چه چیزی دارند که ما نداریم؟ یا شاید برعکس؛ آنچه در پستانداران متوقف می‌شود چیست؟ ”

ساندووال به بازسازی استخوان‌ها و ماهیچه‌ها علاقه مند است. او مسئولیت یک آزمایشگاه اکسولوتل را در Dresden به عهده گرفته است. در واقع یک تبعه مکزیکی که در نزدیکی زوچیمیلکو به مدرسه می‌رفته و مطمئناً تا زمانی که به آلمان آمد به این حیوان فکر نکرده بود، مطالعه این حیوان را شروع کرد. امروز او مجذوب این موجودات شده است و نشان داده است که بسیاری از سازوکارهای بازسازی اکسولوتل (مانند آنهایی که درگیر سلول‌های بنیادی بافت عضلانی هستند) با آنچه در انسان وجود دارد تفاوت ندارد.

بیشتر تحقیقات مربوط به تولید دوباره روی خرد (اندام) یا ناحیه بلاستوما است که بر روی زخم یک اندام قطع‌شده شکل می‌گیرد. در حالی که چنین زخمی در انسان با بافت پوست پوشانده می‌شود ، اکسولوتل ها سلول‌های اطراف را به سلول‌های بنیادی تبدیل می‌کنند و از سلول‌های دورتر کمک می‌گیرند تا در نزدیکی محل این آسیب جمع شوند. سپس در آنجا سلول‌ها تقریباً به همان روشی که حیوان در داخل تخم در حال رشد است استخوان‌ها، پوست و رگ‌ها را تشکیل می‌دهند. هر بافت سلول‌های بنیادی خود را به فعالیت وا‌می‌دارد.

گفته گاردینر در مورد اکسولوتل ها

گاردینر می‌گوید: “روزی خواهد آمد که ما به‌عنوان انسان بتوانیم بازسازی کنیم.” مطالعات او بر بازسازی اندام متمرکز نشده است، بلکه بر روی درمان فلج، رشد اندام‌های سالم و حتی برگشت پیری با ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده و فرسوده است.

بااین‌حال تا آن روز، ممکن است اکسولوتل وحشی از بین برود. این مسئله گاردینر و گوزمن را نگران می‌کند، زیرا حیواناتی که آنها مطالعه می‌کنند ، مانند بسیاری از حیوانات آزمایشگاهی که دچار درون آمیزی می‌شوند، بسیار کشته‌شده‌اند. دانشمندان از یک “ضریب هم‌خونی” برای اندازه‌گیری میزان استخر ژن استفاده می‌کنند. دوقلوهای همسان ضریب هم‌خونی ۱۰۰٪ دارند. افراد کاملاً نامربوط تقریباً نمره صفر می‌گیرند. نمره بالاتر از ۱۲٪ جمعیتی را نشان می‌دهد که در آن افراد بیشتر با اولین پسرعموی خود پرورش‌یافته‌اند و این مسئله نگرانی جدی اکولوژیست‌ها و متخصصان می‌باشد. پادشاهان معروف هسبسبورگ اسپانیایی که قرن هفدهم می‌زیسته‌اند، اغلب ضریب بالاتر از ۲۰٪ داشتند. ضریب همبستگی اکسولوتل به‌طور متوسط ۳۵٪ است.

گاردینر می‌گوید: “حیواناتی که ما داریم ، هنوز هم بسیار خوب کار می‌کنند ، آنها بسیار خوب تولیدمثل می‌کنند. اما بسیار دچار درون آمیزی هستند و این گلوگاه کار است. در این حالت است که بسیار مستعد بیماری هستند.”
سطح بالای زایمان آنها تا حدودی نتیجه مسیر عجیب‌وغریب تاریخی است که اکسولوتل های اسیر در پیش‌گرفته‌اند. اکثر نمونه‌های آزمایشگاهی در وراثت خود به یک گروه ۳۴ عددی از اکسولوتل ها می‌رسند که در سال ۱۸۶۳ توسط یک فرد اعزامی با بودجه فرانسه از کانال زوچیمیلکو صیدشده‌اند. که توسط موزه‌ها و دوست داران طبیعت پرورش‌یافته‌اند.

ادامه تحقیقات دانشمندان بر روی اکسولوتل ها در سال ۱۹۳۵

در سال ۱۹۳۵ ، برخی‌‎از حیوانات از یک‌آزمایشگاه لهستانی به آمریکاشمالی یعنی جایی‌که به یک‌پرورشگاه در دانشگاه بوفالو نیویورک تبدیل‌شد منتقل‌شدند. در آن زمان ، دانشمندان تعدادی اکسولوتل وحشی را برای مخلوط کردن استخر ژن‌ها آورده. و حتی در برخی موارد سمندرهای ببری (Ambystoma tigrinum) را به مجموعه اضافه کردند. جمعیت اکسولوتل ها در دانشگاه بوفالو افزایش یافت و سرانجام به دانشگاه کنتاکی در لکسینگتون منتقل شد، که هم‌اکنون مرکز پرورش جهانی اکسولوتل است. این بدان معناست که تقریباً تمام اکسولوتل ها در آزمایشگاه‌ها و آکواریوم‌های امروزی در واقع نوادگان آن دسته هستند.

در چنین برهه‌ای از زمان، هیچ‌کس نمی‌تواند مطمئن باشد که اکسولوتل های آزمایشگاهی قبلاً آن‌قدر از همتایان وحشی خود منحرف نشده باشند که عناصر اصلی بازسازی را ازدست‌داده‌اند. گوزمن( Sandoval Guzmán) می‌گوید:

“بازگشت به مطالعه جمعیت وحشی می‌تواند مکانیسم یا ژن‌های مختلفی به شما بدهد. و از دست دادن تنوع ژنتیکی ضرری بزرگ برای علم است.”

پروژه‌ها به کجا رسید؟!

آرتورو ورگارا ایگلسیاس می‌گوید: “مطمئن نیستم، اما اکسولوتل های کنتاکی اختلافاتی دارند.”  اگرچه آنها رده خود را در مرکز پرورش دانشگاه کنتاکی ردیابی می‌کنند ، اما بسیاری از حیوانات غیربومی که در آنجا پیدا می‌شود متعاقباً توسط آزمایشگاه‌ها ، فروشگاه‌های حیوانات خانگی و سرگرمی‌ها پرورش داده می‌شوند. این امر می‌تواند منجر به مشکلاتی شود. “آنها ناهنجاری‌های زیادی دارند. به‌عنوان‌مثال ، آنها اغلب انگشتان زیادی دارند. ”

ایگلسیاس یک زیست‌شناس در مرکز تحقیقات بیولوژیکی و آبزی‌پروری (CIBAC) ، به‌عنوان یک مرکز پرورش اکسولوتل در نزدیکی زوچیمیلکو است. وی امیدوار است چند خط خونی وحشی را حفظ کند و در کنار او اکسولوتل های وحشی خود را پرورش می‌دهد تا به آزمایشگاه‌ها و توزیع‌کنندگان حیوانات خانگی بفروشد.

او روی یک مخزن سمندر در یک مزرعه سنتی در زوچیمیلکو فعالیت دارد که به‌عنوان یک‌مرکز آموزشی برای گردشگران استفاده‌می‌شود. حیواناتی که او می‌فروشد ، از همان گروه ۳۲ عددی گرفته‌شده و پرورش‌یافته‌اند. در مکزیک ، اکسولوتل یک حیوان خانگی باارزش و منبع غرور ملی هستند. آنها یادگارها و سوغاتی‌های مکزیکی هستند و حتی شکلک رسمی برای مکزیکوسیتی است.

تخمین اینکه چه تعداد اکسولوتل در طبیعت به‌صورت وحشی باقی‌مانده است کار بسیار دشواری است. زامبرانو در آخرین نظرسنجی خود، در سال ۲۰۱۴ باقی‌ماندن در کل کمتر از ۱۰۰۰ و شاید کمتر از ۵۰۰ اکسولوتل را تخمین‌زد. در دو سال گذشته، او حتی نتوانست بودجه لازم برای سرشماری ساده را به دست آورد. این موضوع برای تلاش‌های حفاظت محیط‌زیست مناسب نیست.

دانشجویان تحت نظارت زیست‌شناس لوئیس زامبرانو اکسولوتل را درون یک حوضچه محافظت‌شدهرها می‌کنند. ( در نزدیکی دانشگاه ملی خودمختار مکزیک در مکزیکوسیتی )

زامبرانو می‌گوید ،

برای نجات اکسولوتل وحشی ، سیاست‌گذاران باید دو تهدید اصلی را برطرف کنند. تهدید اول ماهی‌های غیربومی مانند کپور معمولی (Cyprinus carpio) و تیلاپیا (Oreochromis niloticus) است. جالب اینجاست که این ماهی‌ها در دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ از طریق برنامه‌هایی که توسط سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد و باهدف دریافت پروتئین بیشتر به رژیم‌های غذایی محلی اجراشده و به زوچیمیلکو معرفی شدند. زامبرانو می‌گوید منطقه‌هایی را که هنوز اکسولوتل ها در آن باقی‌مانده‌اند، نقشه‌برداری کرده است.

او پیش‌بینی می‌کند که یک گروه از ماهیگیران محلی برای جابجایی آنها به‌صورت مداوم به ماهیگیری می‌پردازند. گرچه اینهمه ماهی‌ها را از بین نمی‌برد، اما می‌تواند کورسوی امیدی باشد که آنها خود را بازیابی کنند. فعالیت‌های او نشان داده است که…

• اکسولوتل ها در مرحله تخم در معرض حمله کپور قرار دارند.
• و در سن نوجوانی به تهدید تیلاپیا می‌رسند.
• و اگر آنها بتوانند تا اندازه مشخصی رشد کنند؛ ممکن است جان سالم به درببرند.

تهدید دوم دشوارتر است. هر بار که طوفان قدرتمند سیستم فاضلاب شهر را پر می‌کند و با آن آمونیاک ، فلزات سنگین و سایر مواد شیمیایی سمی را که با خود حمل می‌کند به همراه می‌آورند. دوزیستان ، که تا حدودی از طریق پوست بسیار قابل‌نفوذ خود تنفس می‌کنند، در برابر این زباله و آلودگی آسیب‌پذیر هستند. البته این خود گواهی بر مقاومت حیوان است که تاکنون در طبیعت وجود دارد.

برنامه نجات اکسلوتل ها

تاکنون هیچ تلاشی برای نجات اکسولوتل وحشی فراتر از چند برنامه نیمه موفق نبوده است. در سال ۲۰۱۳ ، CIBAC چند هزار اکسولوتل را برای یک مطالعه رفتاری رهاسازی کرد. برخی از آنها زنده مانده بودند و حتی به نظر می‌رسید که سال بعد تکثیر شدند. این نشان می‌دهد که اگر سمندرهایی که در اسارت هستند به‌اندازه معینی رشد کنند می‌توانند در طبیعت زندگی کنند. اما زیست شناسان هشدار می‌دهند که این بدان معنا نیست که مکزیک باید شروع به آزادسازی آنها در کانال‌ها کند.

سرانجام یک بعدازظهر در ماه اکتبر اتفاقی رخ می دهد. زامبرانو و گروهی از داوطلبان در کنار استخرهای نزدیکی پردیس UNAM جمع می‌شوند تا ده اکسولوتل وحشی بزرگ آزمایشگاهی را در یک حوضچه محافظت‌شده آزاد کنند. اگر حیوانات زنده بمانند و تولیدمثل کنند ، ممکن است روزی به‌عنوان نوعی بانک ژنتیکی برای ارگانیسم عمل کنند. زامبرانو بیش‌از دوسال است که به‌طور پراکنده حیوانات را در اینجا آزاد و ردیابی‌کرده. وی قصد داشته با این کار رفتار و شرایط زیستگاه آنهارا بفهمد. کار او تاکنون نشان می‌دهد که سمندرها حوضچه‌های نسبتاً کثیف را به بکرترین آنها ترجیح می‌دهند. به عبارت دیگر اگر تهدیدهای دیگر برداشته شود ، اکسولوتل ها ممکن است دوباره بتوانند شکوفا شوند.

منبع :
Nature. 2017 Nov 16;551(7680):286-289. doi: 10.1038/d41586-017-05921-w.

مترجم:
عادل مینایی
i