پاتوژن‌ها؛ عامل احتمالی تکامل جانوران خونگرم
۶۰۰ میلیون سال پیش، تب در جانوران به‌عنوان واکنشی دربرابر عفونت ظاهر شد: درجه حرارت بالاتر بدن، عملکرد سیستم ایمنی آن‌ها را بهینه کرد. در آن زمان، تقریبا تمام گونه‌های جانوران خونسرد بودند. آن‌ها مجبور بودند برای رسیدن به دماهای نزدیک تب، برای مدت زمان طولانی در مکان‌های گرم بمانند. ازنظر مایکل لوگان، پژوهشگر مؤسسه‌ی پژوهشی STRI در پاناما، پاتوژن‌ها ممکن است علت پیدایش جانوران خونگرم بوده باشد.
در نگاه اول، موجودات خونسرد یا اکتوترم (ectotherm) وضعیت بهتری دارند. از آن‌جایی که آن‌ها قادر به تنظیم درونی دمای بدن خود نیستند، نسبت‌به جانوران خونگرم یا اندوترم (endotherm) با همان اندازه، ۳۰ برابر انرژی کمتری مصرف می‌کنند. بنابراین درحالی‌که پستانداران و پرندگان به‌طور مدام کالری خود را درجهت حفظ دمای ثابت و بالای بدن خود مصرف می‌کنند، خزندگان و دوزیستان برای گرم شدن فقط به‌دنبال نقطه‌ای گرم در محیط اطراف خود می‌گردند. اما سؤال این‌جاست که اگر اکتوترمی اینقدر عالی است، چرا پستانداران و پرندگان از چنین راهبرد متفاوتی استفاده می‌کنند که اینقدر هزینه‌بر است؟
در توضیح علت پیدایش اندوترم‌ها که دارای دمای بدن بالا و ثابتی هستند، سه تئوری مختلف ارائه شده است:
- ویژگی خونگرمی به فرایندهای فیزیولوژیکی کمک می‌کند.
- این ویژگی به جانوران کمک می‌کند که برای مدت طولانی‌تری فعال باقی بمانند.
- این ویژگی به والدین این امکان را می‌دهد که از فرزندان ضعیف تازه‌متولدشده‌ی خود مراقبت کنند.
البته شواهد محکمی در حمایت هیچ‌کدام از موارد بالا وجود نداشته و تاریخچه‌ی تکاملی اندوترمی همچون یک معما باقی مانده است.
هرچند این فرضیه‌ها نیز ممکن است تا حدی نیز حقیقت داشته باشند، اما لوگان دنبال چیزی بوده که تاثیر شدیدی روی توانایی ماندگاری و تولیدمثل جانوران داشته باشد، در غیر این صورت، ازنظر او اندوترمی راهبردی بسیار پرهزینه بوده و نبایستی ازنظر انتخاب طبیعی مطلوب بوده باشند. او در مقاله‌ای که در مجله‌ی Ideas in Ecology and Evolution منتشر شده است، این تئوری را توضیح می‌دهد. او می‌گوید:
فرضیه‌ی من این است که پستانداران و پرندگان با گرم نگاه داشتن بدن خود در تمام زمان‌ها، سیستم ایمنی خود را در بهترین وضعیت برای مقاومت دربرابر پاتوژن‌های کشنده حفظ کرده‌اند. این می‌تواند تاحدودی علت تکامل اولیه‌ی این راهبردی پرهزینه بوده باشد.
در این زمینه، اندوترمی ممکن است مزایای مهمی نسبت‌به اکتوترمی مهیا کند. توانایی ایجاد یک واکنش تب سریع دربرابر پاتوژن‌ها به‌معنای این است که اندوترم‌ها به‌وسیله‌ی تغییرات دمایی موجود در زیستگاه خود محدود نمی‌شوند. در همین حین، موجودات خونسرد برای رسیدن به دماهای نزدیک تب به منابع دمایی خارجی وابسته‌اند. آن‌ها در معرض نوسانات شرایط محیطی قرار دارند و در جست‌وجو برای ریزاقلیم ایده‌آل برای آغاز تب، ممکن است ازنظر یافتن غذا یا جفت دچار مشکل شوند یا ممکن است در معرض شکارچیان قرار گیرند. لوگان توضیح می‌دهد:
این فرضیه از کشفیات اخیر در زمینه‌های ایمونولوژی و فیزیولوژی جانوران منشا می‌گیرد ولی ما هنوز نیاز داریم که آن را با داده‌ها و آزمایش‌هایی دقیق بررسی کنیم. به‌عنوان مثال، طبق پیش‌بینی مدل من گونه‌هایی که دارای گرم‌ترین و پایدارترین دمای بدن هستند، همچنین باید بالاترین فراوانی شیوع بیماری‌ها یا پاتوژن‌های مرگبار را نیز تجربه کنند.
نظرات