كيف تؤثر نقص الأحماض الأمينية على حاسة الشم في ذبابة الفاكهة؟

تعتبر ذبابة الفاكهة واحدة من الكائنات الأكثر دراسة في مجال الأحياء، وقد كشفت الأبحاث الحديثة كيف أن نقص الأحماض الأمينية الأساسية يمكن أن يعيد توصيل حاسة الشم لديها لمساعدتها في العثور على الغذاء الغني بهذه العناصر الغذائية.

إعادة برمجة جينية لحاسة الشم

عندما تفتقر ذبابة الفاكهة إلى الأحماض الأمينية الأساسية، فإن دماغها يعيد برمجة جينات مستقبلات الشم لتعزيز حساسيتها للروائح المرتبطة بالأطعمة المخمرة والبكتيريا المنتجة للأحماض الأمينية المفيدة. هذا الاكتشاف يقودنا لفهم كيف يمكن للجوع أن يعيد تشكيل الإدراك الحسي على المستوى الجزيئي.

أظهرت الدراسة أن الجينين Or92a وIr76a يلعبان دورًا رئيسيًا في زيادة حساسية الذبابة للروائح التي تشير إلى وجود مصادر بروتين يمكنها استعادة التوازن الغذائي.

الجاذبية الميكروبية وتأثيرها على السلوك الغذائي

تبين أن ذباب الفاكهة يستخدم حاسة الشم لتحديد مكان البكتيريا المفيدة التي تساعد في تعويض نقص العناصر الغذائية. عندما تفتقر الذبابة إلى الأحماض الأمينية، فإنها تنجذب بشكل خاص إلى البكتيريا الحية والخميرة، مدفوعة بروائح مثل الدياستيل وPEA.

وكان من المدهش أن الذباب الذي يفتقر إلى الجين Ir76a لم يظهر أي اهتمام بالبكتيريا حتى عندما يكون في حالة نقص غذائي، مما يبرز أهمية هذه الجينات في تحديد السلوك الغذائي للذباب.

كيف تؤثر الروائح على تذوق الطعم

يلعب الجين Or92a دورًا في استجابة الذبابة لرائحة الدياستيل، وهو مركب يمنح الفشار بنكهة الزبدة رائحته المميزة ويساهم في رائحة النبيذ والبيرة. وعندما يفقد الذباب القدرة على إنتاج هذا الجين، فإنه لا يزال يمكنه تحديد موقع الخميرة ولكنه يتناولها بكمية أقل، مما يشير إلى أن الشم ليس فقط للعثور على الغذاء بل يساهم أيضًا في تقييم الطعم.

التكيفات الحسية في مواجهة التحديات الغذائية

تكشف الدراسة كيف أن الجوع يمكنه تغيير الطريقة التي تعالج بها الدماغ المعلومات الحسية، حيث يتم إعادة برمجة بعض المستقبلات الحسية على المستوى الجزيئي لزيادة اللياقة البدنية. هذا يعني أن الأدمغة لا تفسر الجوع فقط بل تغير فعليًا الطريقة التي تشعر بها بالعالم لتلبية احتياجاتها.

الخاتمة

توفر هذه الدراسة مثالًا قويًا على كيف يمكن أن تكون العمليات الأيضية والدماغ والسلوك متداخلة بعمق. عند نقص الأحماض الأمينية الأساسية، تخضع الذبابة لتغييرات في التعبير الجيني تساعدها في اكتشاف الأطعمة أو الميكروبات التي يمكن أن تحلّ هذا العجز، مما يساعدها على التكيف مع التحديات الغذائية. هذه الآلية قد تكون ذات صلة أيضًا بالبشر، حيث يمكن أن تفسر جاذبية بعض الأطعمة المخمرة لنا.