تدريسية من قسم علوم الحياة تحصل على شهادة دكتوراة من المملكة المتحدة
حصلت التدريسية اخلاص محمد علي / قسم علوم الحياة / كلية العلوم للبنات على شهادة الدكتوراة من بريطانيا عن اطروحتها ((البيئة والمناعة الغذائية لحشرة الخنفساء الدافنة Nicrophorusvespilloides)) وقال اخلاص تعد الخنافس الدافنة Burying beetlesحشرات غير اعتيادية في كون كلا الوالدين يقومبرعاية اليرقاتبالاضافة الى تغذيتهم وكذلك حمايتهم من مسببات الأمراض عن طريق "الاستجابة المناعية الاجتماعيةsocial immune response". وبسبب تكاثرها على جثثالفقارياتالصغيرة فأنمواطنهم تكون مليئة بمسببات الأمراض والطفيليات، وهذا يعني أن "الاستجابة المناعية الشخصية personal immune response" الخاصة بهم هي أمر ضروري أيضا. وبما ان من المعروف عن المناعة الشخصية تأثرها بالنظام الغذائي، وبالتالي فأن الخنفساء الدافنةNicrophorusvespilloides تقديم نظام نموذج الحشرات insect model system كنظام مفيدللبحث في البيئةوالمناعة الغذائيةالعامة كنموذج لآكلات اللحومcarnivore model. وأضافت التدريسية من خلال تحضير 5 وجبات غذائية اصطناعية باستخدام نسب مختلفة من البروتين إلى الدهون (نسبة P: F)، أجريت تحليلات للآثار الغذائية على عدد من المؤشرات. وأظهرت تجارب "اختيار النظام الغذائيDiet choice experiments " أن الخنافس الناضجة وغير الناضجة جنسيالديها القدرة على تنظيم استهلاكها من البروتين والدهون بشكل مستقل للوصول إلى موقع مثالي في فضاء المغذياتnutrient space، والذي يعرف ب"هدف الاستهلاك
intake target". كان هدف استهلاك البروتينمتماثل لدى الخنافس الناضجة وغير الناضجة، ولكن استهلاك الخنافس الناضجةللدهون كان أكثر، مما أدى إلى بلوغ هدف استهلاك البروتين لدى الخنافس غيرالناضجة الى نسبة 52% بروتين و 55% بروتين لدى الخنافس الناضجة. لم يتأثر الإنتاج الإنجابيReproductive outputبشكل كبير بتناول البروتين ولكن طول العمر longevity انخفض كلما ابتعد محتوى البروتين في النظام الغذائي عن هدف الاستهلاك. كما وجدنا أيضا أن زيادة تركيز البروتين في الوجبات الغذائية، لكل من الخنافس الناضجة وغير الناضجة،ادى الى تحسين قوة الاستجابة المناعية التأسيسيةconstitutive immune response. وبشكل عام،كانت الاستجابة المناعية أقوى لدى الخنافس الناضجة. وبينما كان حجم الكبسولة capsule size والنشاط التحليليlytic activityأقوى في الإناث، كان نشاط انزيم الفينول اوكسيديز"PO activity" أقوى في الذكور. وبينت كذلك درسنا كذلك تأثير محتوى البروتين في وجبات الخنافس الغذائية على الاستجابات المناعية والإنتاج التناسلي بعد اجراء تحديا واقعيا لجهاز المناعة. وكان هدفنا هو دراسة ما إذا كان يمكن الكشف عن المفاضلاتtrade-offs، سواء داخل الجهاز المناعي، أو بين المناعةوالتكاثر عن طريق إرغام الخنافس على تصعيد "upregulate" استجاباتهم المناعية، وما إذا كان بالامكان تسوية هذه المقايضات بوجود البروتين. وأوضحت كانت نتائجنا الرئيسية أن التحدي المناعي أدى إلى زيادة في مستوى النشاط التحليلي في افرازات الخنافس (الاستجابة المناعية الاجتماعية) ولكنه خفض مستويات النشاط لانزيم الفينول اوكسيديز (الاستجابة المناعية شخصية). وهذه النتيجة تعطي دليلا واضحا على وجود مفاضلة بين استجابات الجهاز المناعي. تحد المناعة بالبكتريا الحية أدى إلى خفض إلانتاج الإنجابي، وخاصة في الخنافس الناضجة. وفي الوقت الذي بلغ فيه وزن الحضنة الكليtotal brood weight ذروته في نسبة بروتينية متوسطة من النظام الغذائي، زاد متوسط وزن اليرقاتaverage larval weight بشكل طردي مع محتوى البروتين في وجبات الخنافس الغذائية، وخاصة في الخنافس غير الناضجة. وعلاوة على ذلك، حاولنا أن نفهم كيف تأثرت نوعية"quality" الخنافس البالغة بالرعاية التي تلقتها عندما كانت يرقات، وما إذا كان من الممكن تحسين تأثير نقص رعاية الوالدين على صفات اللياقة البدنية (كالتكاثروالبقاء والحصانة)، من خلال النظام الغذائي للبالغين. اثبتت نتائجنا أن الفرق بين الخنافس التي اكتسبت رعاية ابوية كاملةكيرقات وتلك التينشأت دون رعاية ابوية كان كبيرا، بحيثان الخنافس التي تم تربيتها دون الآباء والأمهات كان لديها انخفاض في الانتاج الإنجابي عموما، وانخفاض الكفاءة في الاستجابات المناعية كما وان عمرها كان أقصر. وبالاضافه الى ذلك، فإن هذا الانخفاض في نوعية البالغين لا يمكن تحسينه بالتعويض التغذويnutritional compensation.
وأضافت كذلك يمكن اعتبار نتائجنا إضافة قيمة لفهمنا لآثار القيود الغذائية على الشيخوخة، مع وجود أدلة على أن حتى الحيوانات آكلة اللحومcarnivores، والتي يتم اختيارها بقوة للتغذية على نظام غذائي عالي البروتين، يمكنها تمديد عمرها عن طريق تقييد تناولها للبروتين. كما وانتغذية الخنافس على نظام غذائي غني بالبروتين يجعلها أكثراستعداد للتكاثر، حيث اعطت نتائجنا دليلا واضحا على أن اتباع نظام غذائي ذو نسبة عالية من البروتين لن يؤدي فقط إلى تحسين المناعة والناتج الإنجابي فحسب، ولكن أيضا من شأنه أن يجعل الخنافس أكثر استعداداللتكاثر في المكان الاول. كما اننا وجدنا ان أداء الخنافس التي نشأت دون رعاية الوالدين كان أقل. ويعكس هذا الأداء المنخفض حقيقة أن هناك تأثيرا طويل الأمد لنقص الرعاية الابوية لليرقات في مرحلة ما بعد الفقس، وأن هذه الآثار لا يمكن تعويضها غذائيا.
حصلت التدريسية اخلاص محمد علي / قسم علوم الحياة / كلية العلوم للبنات على شهادة الدكتوراة من بريطانيا عن اطروحتها ((البيئة والمناعة الغذائية لحشرة الخنفساء الدافنة Nicrophorusvespilloides)) وقال اخلاص تعد الخنافس الدافنة Burying beetlesحشرات غير اعتيادية في كون كلا الوالدين يقومبرعاية اليرقاتبالاضافة الى تغذيتهم وكذلك حمايتهم من مسببات الأمراض عن طريق "الاستجابة المناعية الاجتماعيةsocial immune response". وبسبب تكاثرها على جثثالفقارياتالصغيرة فأنمواطنهم تكون مليئة بمسببات الأمراض والطفيليات، وهذا يعني أن "الاستجابة المناعية الشخصية personal immune response" الخاصة بهم هي أمر ضروري أيضا. وبما ان من المعروف عن المناعة الشخصية تأثرها بالنظام الغذائي، وبالتالي فأن الخنفساء الدافنةNicrophorusvespilloides تقديم نظام نموذج الحشرات insect model system كنظام مفيدللبحث في البيئةوالمناعة الغذائيةالعامة كنموذج لآكلات اللحومcarnivore model. وأضافت التدريسية من خلال تحضير 5 وجبات غذائية اصطناعية باستخدام نسب مختلفة من البروتين إلى الدهون (نسبة P: F)، أجريت تحليلات للآثار الغذائية على عدد من المؤشرات. وأظهرت تجارب "اختيار النظام الغذائيDiet choice experiments " أن الخنافس الناضجة وغير الناضجة جنسيالديها القدرة على تنظيم استهلاكها من البروتين والدهون بشكل مستقل للوصول إلى موقع مثالي في فضاء المغذياتnutrient space، والذي يعرف ب"هدف الاستهلاك
intake target". كان هدف استهلاك البروتينمتماثل لدى الخنافس الناضجة وغير الناضجة، ولكن استهلاك الخنافس الناضجةللدهون كان أكثر، مما أدى إلى بلوغ هدف استهلاك البروتين لدى الخنافس غيرالناضجة الى نسبة 52% بروتين و 55% بروتين لدى الخنافس الناضجة. لم يتأثر الإنتاج الإنجابيReproductive outputبشكل كبير بتناول البروتين ولكن طول العمر longevity انخفض كلما ابتعد محتوى البروتين في النظام الغذائي عن هدف الاستهلاك. كما وجدنا أيضا أن زيادة تركيز البروتين في الوجبات الغذائية، لكل من الخنافس الناضجة وغير الناضجة،ادى الى تحسين قوة الاستجابة المناعية التأسيسيةconstitutive immune response. وبشكل عام،كانت الاستجابة المناعية أقوى لدى الخنافس الناضجة. وبينما كان حجم الكبسولة capsule size والنشاط التحليليlytic activityأقوى في الإناث، كان نشاط انزيم الفينول اوكسيديز"PO activity" أقوى في الذكور. وبينت كذلك درسنا كذلك تأثير محتوى البروتين في وجبات الخنافس الغذائية على الاستجابات المناعية والإنتاج التناسلي بعد اجراء تحديا واقعيا لجهاز المناعة. وكان هدفنا هو دراسة ما إذا كان يمكن الكشف عن المفاضلاتtrade-offs، سواء داخل الجهاز المناعي، أو بين المناعةوالتكاثر عن طريق إرغام الخنافس على تصعيد "upregulate" استجاباتهم المناعية، وما إذا كان بالامكان تسوية هذه المقايضات بوجود البروتين. وأوضحت كانت نتائجنا الرئيسية أن التحدي المناعي أدى إلى زيادة في مستوى النشاط التحليلي في افرازات الخنافس (الاستجابة المناعية الاجتماعية) ولكنه خفض مستويات النشاط لانزيم الفينول اوكسيديز (الاستجابة المناعية شخصية). وهذه النتيجة تعطي دليلا واضحا على وجود مفاضلة بين استجابات الجهاز المناعي. تحد المناعة بالبكتريا الحية أدى إلى خفض إلانتاج الإنجابي، وخاصة في الخنافس الناضجة. وفي الوقت الذي بلغ فيه وزن الحضنة الكليtotal brood weight ذروته في نسبة بروتينية متوسطة من النظام الغذائي، زاد متوسط وزن اليرقاتaverage larval weight بشكل طردي مع محتوى البروتين في وجبات الخنافس الغذائية، وخاصة في الخنافس غير الناضجة. وعلاوة على ذلك، حاولنا أن نفهم كيف تأثرت نوعية"quality" الخنافس البالغة بالرعاية التي تلقتها عندما كانت يرقات، وما إذا كان من الممكن تحسين تأثير نقص رعاية الوالدين على صفات اللياقة البدنية (كالتكاثروالبقاء والحصانة)، من خلال النظام الغذائي للبالغين. اثبتت نتائجنا أن الفرق بين الخنافس التي اكتسبت رعاية ابوية كاملةكيرقات وتلك التينشأت دون رعاية ابوية كان كبيرا، بحيثان الخنافس التي تم تربيتها دون الآباء والأمهات كان لديها انخفاض في الانتاج الإنجابي عموما، وانخفاض الكفاءة في الاستجابات المناعية كما وان عمرها كان أقصر. وبالاضافه الى ذلك، فإن هذا الانخفاض في نوعية البالغين لا يمكن تحسينه بالتعويض التغذويnutritional compensation.
وأضافت كذلك يمكن اعتبار نتائجنا إضافة قيمة لفهمنا لآثار القيود الغذائية على الشيخوخة، مع وجود أدلة على أن حتى الحيوانات آكلة اللحومcarnivores، والتي يتم اختيارها بقوة للتغذية على نظام غذائي عالي البروتين، يمكنها تمديد عمرها عن طريق تقييد تناولها للبروتين. كما وانتغذية الخنافس على نظام غذائي غني بالبروتين يجعلها أكثراستعداد للتكاثر، حيث اعطت نتائجنا دليلا واضحا على أن اتباع نظام غذائي ذو نسبة عالية من البروتين لن يؤدي فقط إلى تحسين المناعة والناتج الإنجابي فحسب، ولكن أيضا من شأنه أن يجعل الخنافس أكثر استعداداللتكاثر في المكان الاول. كما اننا وجدنا ان أداء الخنافس التي نشأت دون رعاية الوالدين كان أقل. ويعكس هذا الأداء المنخفض حقيقة أن هناك تأثيرا طويل الأمد لنقص الرعاية الابوية لليرقات في مرحلة ما بعد الفقس، وأن هذه الآثار لا يمكن تعويضها غذائيا.
