كيف تؤثر موجات الكالسيوم على نمو العين؟
لبضع ساعات فقط، تتحرك موجات متلألئة من الكالسيوم عبر خلايا عيون ذباب الفاكهة النامية، هذه الموجات التلقائية لها غرض، إذ تُمكّن من التواصل بين الخلايا وتُشكّل بنية العين.
جاء ذلك وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في مجلة ساينس.
لاحظ العلماء منذ زمن طويل موجات الكالسيوم أثناء تطور الجهاز البصري لدى البشر والثدييات الأخرى.
تحدث هذه الموجات في شبكية العين - الطبقة الداخلية للعين التي تستشعر الضوء وتنقل الإشارات إلى الدماغ - قبل أن تتمكن العينان من استشعار الضوء أو الرؤية بوقت طويل.
يعتقد العلماء أن موجات نشاط الكالسيوم هذه تعمل على تحسين الاتصالات في الدماغ البصري النامي، إلا أن دورها المحتمل في بناء البنية الفيزيائية للعين نفسها لم يتم استكشافه من قبل.
موجات شبكية
اكتشف باحثون من جامعة نيويورك أن ذباب الفاكهة يمتلك أيضًا هذه الموجات من نشاط الكالسيوم، أو ما يُعرف بـ"الموجات الشبكية"، أثناء نموه.
يُشكّل هذا النشاط المتزامن عيونه النامية، مُنشئًا بنيةً مُرتبة بدقة تُمكّنه لاحقًا من الرؤية.
وقال بن جيوون تشوي، باحث ما بعد الدكتوراه في قسم الأحياء بجامعة نيويورك والمؤلف الرئيسي للدراسة: "يكشف هذا الاكتشاف عن آلية نمو عالمية حيث يعمل نشاط الكالسيوم المتزامن على تشكيل الأنسجة لتحقيق وظيفة حسية دقيقة".
وقال كلود ديسبلان، أستاذ علم الأحياء وعلم الأعصاب في جامعة نيويورك والمؤلف الرئيسي للدراسة: "تشير دراستنا إلى أن هذه الموجات الشبكية التي نراها منذ فترة طويلة، بالإضافة إلى تنسيق الدوائر العصبية، تلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في تشكيل العين النامية".
تُعد ذبابات الفاكهة من الأنواع المهمة للأبحاث البيولوجية، نظرًا لأنها تشترك في حوالي 75% من الجينات المسببة للأمراض لدى البشر.
كيف تعمل موجات الكالسيوم على نحت العين؟
عند دراسة عيون الذباب النامية، لاحظ باحثو جامعة نيويورك أن موجات الشبكية تبدأ عند إطلاق الكالسيوم من مخازنه داخل الخلايا. ثم تنتقل الموجات عبر الخلايا عبر قنوات تُسمى الوصلات الفجوية.
ومن الجدير بالذكر أنه في حين أن الكالسيوم عادة ما يكون علامة على النشاط العصبي، فإن الموجات الشبكية توجد في الخلايا الشبكية غير العصبية التي تبني بنية العين، وليس في الخلايا العصبية.
ووجد الباحثون أن هذه الموجات تولد أنماط الكالسيوم في جميع أنحاء شبكية العين والتي تعمل على نحت سطح العين، مما يؤدي إلى تشكيل بنية موحدة ومحسنة تدعم الرؤية الدقيقة.
وقال ديسبلان: "يبدو أن هذه الموجات الشبكية تحدد شكل العين نفسها وتجهز العين لكي تتمكن من الرؤية في وقت لاحق".
لاحظ الباحثون أن موجات النشاط كانت منحازة نحو الجزء السفلي من عين الذبابة، وهو الجزء الذي يرى الأرض وبالتالي يستقبل ضوءًا أقل.
نتيجةً لذلك، يُطوّر الجزء السفلي من عين الذبابة عدسات أكبر لالتقاط المزيد من الضوء، بينما يُطوّر الجزء العلوي عدسات أصغر.
وأضاف ديسبلان أن "هذه الموجات تسمح للعين، التي تتطور بطريقة ثابتة للغاية، بتكييف شكل أجزائها المختلفة التي ترى السماء أو الأرض".
