اكتشف العلماء كيف تعمل شبكيات عيون الطيور بدون أكسجين، معتمدة بدلاً من ذلك على زيادة في الجلوكوز للحصول على الطاقة. هذا الاكتشاف، المبني على دراسات على العصافير المنقطة، يحل لغزًا يعود لـ400 عام حول فسيولوجيا عيون الطيور. هذه التكيفية تبرز حلول التطور غير المتوقعة للمتطلبات البصرية عالية الطاقة.
تمثل شبكيات عيون الطيور انحرافًا فريدًا عن أنسجة العيون النموذجية للفيرتيبرات. على عكس معظم الحيوانات، حيث توصل الأوعية الدموية الأكسجين إلى الطبقة الحساسة للضوء في الجزء الخلفي من العين، فإن شبكيات الطيور السميكة تفتقر إلى مثل هذه الأوعية. بدلاً من ذلك، تحافظ على نفسها من خلال الغليكوليز، وهي عملية تكسر السكريات بدون أكسجين، على الرغم من أنها تتطلب كمية أكبر بكثير من الجلوكوز —15 مرة أكثر— لإنتاج طاقة مكافئة. فحص باحثون بقيادة كريستيان دامسغارد في جامعة آرهوس في الدنمارك عصافير زيبرا، أو Taeniopygia guttata، باستخدام حساسات أكسجين صغيرة جدًا أدخلت في أعينها. كشفت الحساسات أن الطبقات الداخلية من الشبكية لا تتلقى أكسجينًا، حيث ينتشر فقط من الجزء الخلفي من العين ولا يمكن أن يخترق السماكة الكاملة. «يحصلون على الأكسجين من الجزء الخلفي من العين، لكنه لا يمكن أن ينتشر عبر الشبكية بالكامل»، شرح دامسغارد. أكد تحليل الجينات الاستقلابية ارتفاع الغليكوليز في المناطق المحرومة من الأكسجين. الميسر الرئيسي هو البكتن أوكولي، هيكل شبيه بالمجرفة من الأوعية الدموية في عيون الطيور، الذي كان مشتبهًا به لفترة طويلة في توصيل الأكسجين ولكنه الآن أثبت أنه يغمر الشبكية بالجلوكوز —بمعدل أربع مرات أعلى من خلايا الدماغ—. يعالج هذا الآلية كيف تحافظ الطيور على وظيفة الخلايا العصبية الحيوية رغم الاحتياجات الطاقية الهائلة للشبكية. «الشبكية —خاصة شبكية الطيور— هي واحدة من أكثر الأنسجة استهلاكًا للطاقة في مملكة الحيوانات جمعاء»، أشار لوك تيريل في جامعة نيويورك الولائية في بلاتسبورغ، معبرًا عن الدهشة من عدم الكفاءة لكنه يعترف بفوائد محتملة للحدة البصرية والرحلات على ارتفاعات عالية غير متأثرة بنقص الأكسجين. وصف بافيل نييميك في جامعة تشارلز في براغ الاكتشاف بأنه «حالة واضحة تذكرنا بأن التطور يجلب حلولًا مضادة للبديهة جدًا». يقترح فريق دامسغارد آثارًا على الطب البشري، مثل هندسة الخلايا لتحمل نقص الأكسجين بعد السكتة الدماغية. تظهر النتائج في مجلة Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09978-w)، مما يمثل تحولًا عصبيًا بيولوجيًا: «لدينا أول دليل على أن بعض الخلايا العصبية يمكن أن تعمل بدون أي أكسجين، وهي موجودة في الطيور التي تطير في حدائقنا». من المحتمل أن يكون التصميم الخالي من الأوعية قد تطور لتعزيز الدقة، مع تبادل الكفاءة مقابل الوضوح في الرؤية الحرجة للطيران.
