نقش پنهان آپاندیس؛ عضو ظاهراً بیفایده ما دستکم ۳۲ بار در تاریخ تکامل یافته است
زومیت: مطالعات اخیر نشان می دهد که آپاندیس بارها در طول تاریخ تکامل پستانداران شکل گرفته و حفظ شده است و پیدایش آن تصادفی و بی هدف نیست.
تقریباً همه ما دو چیز را در مورد آپاندیس می دانیم: به آن نیازی نداریم و اگر ترکید، باید فوراً جراحی کنیم.
این داستان ساده حداقل به زمان چارلز داروین، طبیعت شناس انگلیسی که نظریه افق میهن طبیعی را توسعه داد، برمی گردد. او در کتاب The Descent of Man، آپاندیس را بقایای اجداد گیاهخوار با اندام های گوارشی بزرگتر توصیف کرد. برای بیش از یک قرن، این تفسیر دانش پزشکی و عمومی را شکل داد. اما داستان تکاملی آپاندیس بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که به نظر می رسد.
آپاندیس چگونه تکامل یافت؟
آپاندیس کیسه کوچکی است که از ابتدای روده بزرگ منشعب می شود. شکل و ساختار آن در بین گونه های مختلف بسیار متفاوت است و این نشان می دهد که تکامل ممکن است بارها با آن برخورد کرده باشد.
آپاندیس برخی از گونه ها، از جمله برخی از نخستی ها مانند انسان و میمون های بزرگ، بلند و استوانه ای است. در برخی دیگر، از جمله چندین کیسه دار مانند والابی ها و کوالاها، آپاندیس کوتاه تر یا قیفی شکل تر به نظر می رسد. گونه های دیگر، از جمله برخی از جوندگان، ساختارهای متقارن یا شاخه ای متفاوتی دارند. این تنوع ساختاری نشان می دهد که تکامل این اندام را تحت شرایط اکولوژیکی مختلف تغییر داده است.
گمانه زنی در مورد نقش آپاندیس توسط تحلیل های تکاملی پشتیبانی می شود. مطالعات مقایسه ای نشان می دهد که یک ساختار آپاندیس مانند به طور مستقل در حداقل سه شاخه متمایز از پستانداران تکامل یافته است. یک بررسی تکاملی گسترده تر همچنین نشان داد که آپاندیس به طور جداگانه حداقل ۳۲ بار در بین ۳۶۱ گونه پستاندار تکامل یافته است.
هنگامی که یک ویژگی خاص به طور مکرر و مستقل تکامل می یابد، زیست شناسان آن را «تکامل همگرا» می نامند. همگرایی به این معنا نیست که یک ساختار ضروری است، اما نشان میدهد که تحت شرایط محیطی خاص، داشتن آن ساختار مزیت کافی برای تکامل فراهم میکند تا به نفع آن باشد.
به عبارت دیگر، آپاندیس بعید است که یک رویداد تکاملی بی فایده باشد.
آپاندیس چه کار می کند؟
آپاندیس از سیستم ایمنی بدن حمایت می کند. این شامل بافت لنفاوی مرتبط با روده، سلول های ایمنی تعبیه شده در دیواره روده است که به نظارت بر فعالیت میکروبی در روده کمک می کند. این بافت در اوایل زندگی، سلولهای ایمنی در حال رشد را در معرض میکروبهای روده قرار میدهد و به بدن کمک میکند بین ارگانیسمهای همزیست بیضرر و پاتوژنها تمایز قائل شود.
آپاندیس دارای ساختارهای زیادی به نام فولیکول های لنفاوی است، به ویژه در دوران کودکی و نوجوانی، زمانی که سیستم ایمنی هنوز در حال بلوغ است. این اجزای ایمنی در ایمنی مخاطی نقش دارند که به تنظیم جمعیت میکروبی در امتداد پوشش روده و سایر سطوح مخاطی کمک می کند. فولیکول های لنفاوی آنتی بادی هایی مانند ایمونوگلوبولین A را برای خنثی کردن پاتوژن ها تولید می کنند.
محققان همچنین پیشنهاد کرده اند که آپاندیس به عنوان یک پناهگاه میکروبی عمل می کند. برخی پیشنهاد کرده اند که بیوفیلم (اجتماعی با ساختار نازک از باکتری ها) پوشش آپاندیس را تشکیل می دهد. در طول عفونت های شدید دستگاه گوارش که بیشتر میکروبیوم روده را از روده بزرگ پاک می کند، باکتری های مفید محافظت شده در این بیوفیلم ها ممکن است زنده بمانند و متعاقباً به بازسازی روده کمک کنند. این میکروبهای مفید به هضم غذا کمک میکنند، با پاتوژنها رقابت میکنند و با سیستم ایمنی به روشهایی تعامل میکنند که التهاب را کاهش میدهد و باعث بهبودی میشود.
این فرضیه ها باعث شد که محققان این سوال را بپرسند که اگر آپاندیس به حفظ ثبات میکروبی کمک کند، آیا حذف آن می تواند به طور ماهرانه بر توانایی تولید مثل تأثیر بگذارد؟
نگرانی های بالینی قدیمی تر نشان می دهد که التهاب پانکراس یا برداشتن آن ممکن است باروری را مختل کند و باعث التهاب و بافت اسکار در لوله های فالوپ شود. چنین بافتی می تواند از نظر فیزیکی از رسیدن تخمک به رحم جلوگیری کند. اما چندین مطالعه بزرگ از آن زمان تاکنون هیچ کاهشی در باروری پس از آپاندکتومی پیدا نکرده است و در برخی موارد، محققان حتی افزایش جزئی در میزان بارداری مشاهده کردهاند.
آپاندیس چندین عملکرد فیزیولوژیکی دارد، از جمله نقش در ایمنی و تعادل میکروبیوم روده. با این حال، داده های علمی فعلی رابطه معنی داری را بین عملکرد آپاندیس و باروری نشان نمی دهد.
اهمیت تکاملی و زندگی مدرن
در حالی که آپاندیس تاریخچه جالبی دارد و تکامل دائماً در حال تغییر شکل آن است، اهمیت مدرن آن ناچیز است. برخی از ساختارهای بیولوژیکی انسان در محیطهایی که اجداد ما در آن زندگی میکردند از اهمیت حیاتی برخوردار بودهاند. اما همین ساختارها ممکن است امروز چندان ضروری نباشند.
انسانهای اولیه در محیطهایی با بهداشت ضعیف و تماس اجتماعی قوی زندگی میکردند، شرایطی عالی برای انتشار عوامل بیماریزای اسهالی. آپاندیس که به سرعت میکروبیوم را پس از عفونت بازیابی می کند، می تواند به طور قابل توجهی بقا را بهبود بخشد. اما در طول قرن گذشته، آب تمیز، بهداشت بهتر و آنتی بیوتیک ها مرگ و میر ناشی از بیماری های اسهالی را در کشورهای پردرآمد کاهش داده است.
در نتیجه، فشارهای تکاملی که زمانی از آپاندیس حمایت می کرد تا حد زیادی ناپدید شده است. در همین حال، خطرات پزشکی حفظ آپاندیس، به ویژه خطر آپاندیسیت، همچنان باقی است. جراحی مدرن معمولا آپاندیس عفونی را با برداشتن آن درمان می کند. بنابراین، ساختاری که زمانی یک مزیت تکاملی جهانی بود، اکنون بیشتر یک مشکل پزشکی است.
این عدم تطابق بین سازگاریهای گذشته و محیطهای کنونی در پزشکی تکاملی مرکزی است: تکامل برای بقا و تولید مثل در محیطهای اجدادی بهینه شده است، نه برای سلامتی، آسایش یا طول عمر در محیطهای مدرن.
تکامل در سطح جمعیت در طول نسلها عمل میکند و ویژگیهایی را ترجیح میدهد که میانگین موفقیت باروری را افزایش میدهد، حتی اگر این ویژگیها گاهی به افراد آسیب برساند. این در حالی است که پزشکی با رویکردی متفاوت کار می کند و هدف آن ارتقای سطح زندگی مردم در دنیای معاصر است نه تضمین بقا در شرایط اجدادشان.
بر اساس دانش امروزی، می توان نتیجه گرفت که آپاندیس جزء یدکی نیست که “فقط برای احتیاط” گنجانده شده باشد. اما در زندگی امروزی ضروری نیست. زیست شناسی انسان ویژگی های بسیاری دارد که زمانی مفید بوده و دیگر مهم نیستند. اما درک آنها به پزشکی اجازه می دهد تا تصمیمات بهتری بگیرد.
