برای سال‌ها، دانشمندان و علاقه‌مندان به اقیانوس از رابطه‌ی منحصر به فرد بین دلقک‌ماهی و شقایق‌های دریایی شگفت‌زده شده‌اند.
این ماهی‌های کوچک و رنگارنگ، ظاهراً بدون ترس در میان شاخک‌های گزنده‌ی میزبان خود حرکت می‌کنند، بدون اینکه آسیبی ببینند. توانایی آن‌ها برای زنده ماندن در این محیط ظاهراً خطرناک، بیش از یک قرن است که محققان را مجذوب خود کرده است.
چگونه دلقک‌ماهی‌ها از گزیدگی شقایق‌های دریایی در امان می‌مانند؟
شقایق‌های دریایی از سلول‌های تخصصی به نام نماتوسیست برای تزریق نیش‌های قوی به طعمه‌ها و شکارچیان استفاده می‌کنند. این نیش‌ها برای اکثر موجودات دریایی کشنده هستند، اما دلقک‌ماهی‌ها از آن‌ها در امان می‌مانند.
اما چگونه این ماهی‌ها از گزیدگی در امان می‌مانند؟ چه چیزی باعث می‌شود که آن‌ها نسبت به یک مکانیزم دفاعی که برای کشتن طراحی شده است، ایمن باشند؟ دانشمندان اکنون راز این سازگاری شگفت‌انگیز را کشف کرده‌اند و فرآیندی زیستی و کاملاً تنظیم‌شده را فاش کرده‌اند.
لایه‌ی محافظ در مخاط دلقک‌ماهی
محققان مؤسسه‌ی علوم و فناوری اوکیناوا (OIST) و همکاران بین‌المللی آن‌ها، به کشفی شگفت‌انگیز دست یافته‌اند.
این تیم دریافت که دلقک‌ماهی‌ها مخاطی تولید می‌کنند که میزان اسید سیالیک در آن به‌طور قابل‌توجهی کم است. این مولکول قندی که در بیشتر موجودات زنده یافت می‌شود، نقش مهمی در ارتباطات سلولی ایفا می‌کند، اما همچنین به‌عنوان یک عامل تحریک‌کننده‌ی نیش‌های شقایق دریایی عمل می‌کند.
جالب است که خود شقایق‌های دریایی نیز در مخاط‌شان اسید سیالیک ندارند. این نشان می‌دهد که ممکن است آن‌ها این ویژگی را برای جلوگیری از نیش زدن شاخک‌های خودشان تکامل داده باشند. با حفظ سطح پایین این ترکیب قندی، دلقک‌ماهی‌ها عملاً برای سلول‌های نیش‌زننده‌ی شقایق‌های دریایی “نامرئی” می‌شوند.
مطالعه‌ای که در مجله‌ی BMC Biology منتشر شده است، شواهد محکمی ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد دلقک‌ماهی‌ها یک استراتژی دفاعی را تکامل داده‌اند که تقلیدی از میزبان‌شان است.
رابطه‌ی بین دلقک‌ماهی و شقایق دریایی
برای بررسی این سازگاری، محققان دلقک‌ماهی و یک گونه‌ی نزدیک به آن، یعنی ماهی دامسل (که با شقایق‌ها زندگی نمی‌کند) را مورد مطالعه قرار دادند.
تیم تحقیقاتی از گلیکوبیولوژی (مطالعه‌ی قندها) و ترانسکریپتومیکس (تحلیل بیان ژن از طریق RNA) استفاده کرد.
با تجزیه‌و‌تحلیل نمونه‌های مخاط، محققان توانستند تفاوت‌های کلیدی در ترکیب مخاطی این دو گونه‌ی ماهی را شناسایی کنند.
به کمک کروماتوگرافی مایع، که روشی پیشرفته برای جداسازی و تحلیل ترکیبات پیچیده است، مشخص شد که میزان اسید سیالیک در مخاط دلقک‌ماهی به‌طور قابل‌توجهی کمتر از ماهی دامسل است.
در حالی که دلقک‌ماهی‌ها همچنان در اندام‌های حیاتی مانند مغز و روده‌ی خود اسید سیالیک دارند، اما در پوست آن‌ها این ترکیب تقریباً وجود ندارد. این امر باعث می‌شود که واکنش نیش‌زنی شقایق دریایی فعال نشود و دلقک‌ماهی‌ها بتوانند آزادانه در میان شاخک‌های آن حرکت کنند.
دلقک‌ماهی‌های جوان تا زمانی که سازگار شوند، نیش می‌خورند
ماهی‌های شقایق‌زی از ابتدا با این سازگاری به دنیا نمی‌آیند. محققان دریافتند که دلقک‌ماهی‌های جوان که هنوز با شقایق‌های دریایی رابطه‌ی همزیستی برقرار نکرده‌اند، سطح طبیعی اسید سیالیک را در مخاط خود دارند. اگر در این مرحله بخواهند وارد شاخک‌های شقایق شوند، مانند هر ماهی دیگری گزیده می‌شوند.
با رشد و توسعه‌ی رنگ‌های نارنجی و سفید مشخص خود، ترکیب شیمیایی مخاط آن‌ها تغییر می‌کند. سطح اسید سیالیک آن‌ها به‌تدریج کاهش می‌یابد و در نتیجه، آن‌ها به‌طور ایمن با کلونی‌های شقایق دریایی سازگار می‌شوند.
یک الگوی مشابه در ماهی دامسل دومینو نیز دیده شد. این ماهی‌ها در دوران جوانی می‌توانند به‌طور موقت در میان شقایق‌های دریایی زندگی کنند. محققان دریافتند که در این مرحله، میزان اسید سیالیک در مخاط آن‌ها نیز کاهش می‌یابد. این نشان می‌دهد که چندین گونه‌ی ماهی به‌طور مستقل سازگاری‌های زیستی مشابهی برای همزیستی با شقایق‌های دریایی تکامل داده‌اند.
آیا باکتری‌ها هم در جلوگیری از گزیدگی نقش دارند؟
در حالی که عدم وجود اسید سیالیک در مخاط دلقک‌ماهی بخش عمده‌ای از ایمنی آن‌ها را توضیح می‌دهد، محققان اکنون در حال بررسی این هستند که آیا باکتری‌ها نیز در این فرآیند نقش دارند؟
دو نظریه‌ی اصلی در این مورد وجود دارد:
- دلقک‌ماهی‌ها آنزیم‌هایی تولید می‌کنند که اسید سیالیک را از مخاط‌شان حذف می‌کند.
- باکتری‌های موجود در میکروبیوم آن‌ها به تجزیه‌ی این قندها کمک می‌کنند.
مطالعات قبلی نشان داده‌اند که وقتی دلقک‌ماهی‌ها و شقایق‌های دریایی در کنار هم زندگی می‌کنند، باکتری‌های آن‌ها به‌تدریج شبیه به یکدیگر می‌شوند. این موضوع نقش احتمالی باکتری‌ها در کمک به دلقک‌ماهی‌ها برای مقاومت در برابر نیش شقایق‌ها را تأیید می‌کند.
رابطه‌ای سودمند برای هر دو گونه
همزیستی بین دلقک‌ماهی‌ها و شقایق‌های دریایی تنها به جلوگیری از نیش محدود نمی‌شود. هر دو گونه از این رابطه سود می‌برند.
✅ مزایای دلقک‌ماهی:
- یک زیستگاه امن در میان شاخک‌های شقایق که آن را از شکارچیان بزرگ‌تر محافظت می‌کند.
- دریافت مزایای تغذیه‌ای از محیط پیرامون شقایق.
✅ مزایای شقایق دریایی:
- دلقک‌ماهی‌ها از آن در برابر شکارچیان محافظت می‌کنند.
- با حرکت خود، آب اطراف شقایق را به گردش در می‌آورند و باعث تأمین مواد مغذی بیشتر می‌شوند.
چالش تأیید این فرضیه
در حالی که تحقیقات به‌شدت از نظریه‌ی کاهش اسید سیالیک حمایت می‌کنند، دانشمندان به دنبال راه‌هایی برای تأیید قطعی آن هستند.
اگر بتوانند:
✅ سطح اسید سیالیک را در مخاط دلقک‌ماهی افزایش دهند و آن را مستعد نیش کنند.
✅ سطح اسید سیالیک را در ماهی دامسل کاهش دهند و آن را مقاوم کنند.
این آزمایش‌ها می‌توانند مدرک قطعی برای این نظریه باشند، اما انجام چنین دستکاری‌های ژنتیکی و بیوشیمیایی در ماهی‌های زنده بسیار پیچیده است.
یک دستاورد مهم در تحقیقات دریایی
این کشف، علاوه بر پیشرفت علمی، نخستین مقاله‌ی مهم در همکاری بین مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) و OIST است.
دلقک‌ماهی همچنان نمادی از شگفتی‌های پنهان اقیانوس باقی می‌ماند و نشان می‌دهد که طبیعت چگونه موجودات را برای بقا و سازگاری شکل می‌دهد.
