دراسات علمية تحذر من اختفائه 2050

إعداد: عبير حسين




يمتد الحاجز المرجاني العظيم لمسافة أكثر من 2300 كيلومتر بالقرب من ولاية كوينزلاند بشمالي استراليا، وهو أحد نماذج قدرة وإبداع الخالق عز وجل، وأغنى موقع على سطح كوكب الأرض يعج بمئات الكائنات الحية التي تتنوع مابين الشعاب المرجانية، والأسماك والسلاحف النادرة، وغيرها الكثير، ويعتبره العلماء شبيهاً بالغابات المطيرة، لكن بأعماق المياه .

ولا تتوقف أهمية الحاجز المرجاني على تنوعه البيولوجى النادر، أو أهميته الاقتصادية للملايين الذين يعتمدون عليه مصدر دخل رئيساً لهم، سواء عبر أنشطة الصيد أو السياحة التي تدر مليارات الدولارات سنوياً، بل يكتسب أهميته الخاصة كونه “منجماً” ذهبياً لاستخراج المواد الأولية الفعالة في علاج عدد من اشهر أمراض العصر وبخاصة السرطان .

يضاف إلى ذلك أهميته العلمية الخاصة لدى عدد من مراكز الأبحاث المرموقة حول العالم التي تعكف فرقها على دراسة التطور الطبيعي لحيوان إسفنج البحار الذي يعد نموذجاً مثالياً يمكنه الكشف عن أكثر الأسرار العلمية غموضاً حتى الآن وهو سر تحول المخلوقات من كائنات وحيدة الخلية إلى الشكل الذي أصبحت عليه الآن، ويحوى غالباً أكثر من 250 خلية معقدة التركيب والوظائف .

المثير أن هذا الكنز البشري الذي أدرجته “اليونسكو” ضمن لائحة الثراث الإنساني مهدد بالانقراض بحلول عام ،2050 وبحسب الدراسة المفزعة التي أجراها مركز الدراسات البحرية بجامعة كوينزلاند الأسترالية بتكليف من الصندوق الدولي لحماية الطبيعة فإن أخطاراً عدة تحدق بالحاجز المرجاني الذي سيشكل اختفاؤه كارثة كبرى، ولن تتمكن البشرية من تعويضه مرة أخرى، وهو ما أشار إليه البروفيسور جيمس بورتر من جامعة جورجيا قائلاً “إذا اختفت هذه الشعاب المرجانية فلن يراها الإنسان مجدداً، فعند انقراضها بالماضي السحيق، استغرقت عودتها أكثر من 10 ملايين عام، وهي اختبار حقيقي لمدى قدرة المحيطات على النجاة من التحمض بالعقود القادمة” .

وأضاف “إنه أمر مثير للدهشة حقاً أن تتمكن هذه الكائنات من التكيف مع ظروف الحياة المختلفة عبر 500 مليون عام، وتبدو هشة الآن وغير قادرة على الصمود” .

رصد التقرير أسباباً عدة تعد سبباً للمخاطر الحقيقية التي تهدد بقاء الحاجز المرجاني، من أهمها الصيد الجائر والتلوث الذي تسببه المزارع الساحلية، إضافة إلى ارتفاع درجة حرارة المياه بالمحيطات بأقل من درجة مئوية، وهو ما تسبب في ظاهرة تحميض المياه بسبب ارتفاع نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون وهو المسؤول عن “تبييض” الشعاب ونفوقها، وهي المشكلة المرشحة للتصاعد خلال القرن الحالي الذي يتوقع العلماء استمرار الارتفاع بدرجات حرارته لأكثر من درجتين مئويتين .

حمّل التقرير المبيدات الزراعية جزءاً كبيراً من مسؤولية الدمار الحادث للشعاب، معتبراً اعتماد المزارعين عليها بشكل مبالغ فيه “أمراً غير مقبول”، خاصة مع زيادة المهددات التي تتعرض لها زراعة قصب السكر وبسببها تتدفق الملوثات عبر المياه إلى الحاجز ما يؤدى إلى تسمم الشعاب المرجانية .

يضاف إلى كل ما سبق الأضرار الكبرى التي لحقت بالحاجز بسبب الفيضانات التي اجتاحت استراليا في العامين الأخيرين، واعصار “ياسي”، وكارثة اصطدام سفينة الشحن الصينية “شينغ نينغ 1” وتسرب النفط منها، وهو ما دفع الحكومة الأسترالية إلى رفع قيمة غرامة تدمير الشعاب المرجانية خمس مرات لتصل إلى أكثر من 6 ملايين يورو على السفن التي لا تحترم المسارات الخاصة بها، وتهدد الشعاب المرجانية عند الإبحار بمناطقها .

وعلى الرغم من سواد وجهة النظر التشاؤمية حيال مستقبل الحاجز المرجاني الذي لم يعد ممكناً إنقاذه بحسب بعض التقارير العلمية، فإن البروفيسور بيتر سال عالم الأحياء البحرية، ومحرر كتاب “كوكب الأرض يحتضر” يرى أن اتخاذ تدابير وقائية سريعة من شأنه إنقاذ المرجان الذي يعاني من بطء في التكاثر منذ عام 1990 .

وقال سال “الإنسان بارع دوماً في القضاء على أشكال مختلفة من الحياة النادرة، لكن نحن أمام حالة قضاء على نظام بيئي كامل تعد خسارته فادحة، ليس للمجتمعات الساحلية التي تعتمد عليه في الصيد والسياحة فقط، بل للعالم بأسره” .

ويقول البروفيسور ديفيد ميللر، عالم الشعاب المرجانية في جامعة جيمس كوك بكوينزلاند بأستراليا، في تقرير علمي نشرته مجلة فوكس “يعد المرجان البناء المعماري لعالم الشعاب” .

وتولد الشعاب المرجانية على هيئة يرقات تسبح بالماء قبل التصاقها بقاع المحيط بجانب بعضها بعضاً مكونة بناء صلباً يشبه الصخرة، يطلق على كل منها علمياً POLYP ، أو “سليلة” ولا يتجاوز طولها بضعة سنتيمترات، وعرضه بضعة مليمترات، وبعد تجمعهما إلى جانب بعضهما تبدأ الشعاب بفرز كربونات الكالسيوم الذي يشكل طبقة من الحجر الجيري تعمل كهيكل خارجي صلب يحمي السلالات الأضعف بالداخل .

وتتخذ هذه الأشكال أحجاماً وأشكالاً مختلفة أشهرها “Acropora آكروبورا”، وتسببت مشكلة “تحمض” المحيطات في انخفاض نسبة الهيدروجين بالماء، ما ينتج عنه انخفاض إفراز ايونات الكربون التي تمكن الشعاب من إنتاج الكالسيوم اللازم لحماية هياكلها الخارجية . وأحيانا تتغلب الشعاب على هذه المشكلة بالمحيطات الحمضية بفضل العلاقة التكافلية مع الطحالب وحيدة الخلية المعروفة ب”زوزوانتلي”، ومثل البلاستيدات الخضراء بخلايا النبات تنفذ هذه الطحالب عملية التمثيل الضوئي بجمع الطاقة من أشعة الشمس وتحويلها إلى ثاني أكسيد الكربون .

وتستفيد الشعاب من هذه الطحالب باستخلاص المواد الغذائية من جانب والحماية من الأسماك المفترسة من جانب آخر، لكن هذه العلاقة تفاعلية وليست تبادلية، بمعنى آخر الطحالب تستطيع الحياة من دون الشعاب بينما لا يمكن العكس .

وبسبب ارتفاع درجة حرارة الماء تضطر الشعاب المرجانية إلى طرد شركائها من الطحالب التي تكتسب منها ألوانها، مايؤدي الى ابتعاد الطحالب ومعاناة الشعاب من ظاهرة “التبييض” .

وبالعام الماضي، نجح فريق علماء بقيادة البروفيسور ديفيد ميللر، من جامعة كوينزلاند، بمساعدة باحثين يابانيين في تحديد التسلل الجيني للشعاب بالحاجز المرجاني العظيم من نوعية “Acropora”، وتمكنوا من تحديد أي أنواع الشعاب ترتبط بنوعيات محددة من الطحالب دون غيرها .

وقال ميللر “تعتمد إدارة عملية إنقاذ الشعاب على معرفة أعدادها، وأنواعها، لكن الأفضل علمياً هو الاعتماد على قاعدة علمية مبنية على التسلسل والتطور الجيني” .

وسيتمكن العلماء اعتماداً على تحديد الجينوم الخاص بهذه الشعاب من تحديد عوامل التغيير الجينية التي قد تسمح لها بالنجاة في ظل الارتفاع المستمر بدرجات حرارة مياه المحيطات . وهنا يمكن معالجة بعض الشعاب الموجودة على شواطئ فلوريدا كيز التي تتصف جيناتها بعدم القدرة على مواكبة التغييرات المناخية والبيئية، ومهددة بالانقراض خلال عقدين فقط .

وعليه تصبح التربية الانتقائية لأنواع معينة بظروف بيئية خاصة مفتاحاً لتحسين تنوعها الجيني والمحافظة على وجودها .

ويأمل فريق ميللر في “هندسة سلالات” الأكروبورا التي تعد الأكثر ضعفاً أمام التغيرات المناخية، وعلى الرغم من ان ذلك يشبه الخيال العلمي، فإن المحاولات مستمرة على الرغم من الصعوبات من جانب، وعدم قناعة فريق آخر من العلماء بأن إنقاذ الشعاب يعتمد على تغيير خصائصها الجينية .

ويدافع ميللر عن وجهة نظره قائلاً “لابد من تغيير وجهات النظر والأولويات، إذا كان على العلماء إنقاذ الشعاب من خطر الانقراض لابأس في الاستمرار بمحاولة إنقاذ الموجود حالياً، لكن الخطوة العلمية الأهم هي التقدم الذي ستحرزه المعامل فيما يخص تعديلها وراثياً” .

وتشرف البروفيسورة ماري هاجدرون، عالمة الأحياء البحرية بمعهد الأحياء البحرية بكانيوه بجزر هاواي، على مشروع علمي آخر أكثر طموحاً يهدف إلى اعادة تزاوج الشعاب وتوالدها عبر دراسة وسائل تكاثرها ووضع تفسير دقيق لتراجع خصوبتها في العقدين الماضيين .

يهدف مشروع هاجدرون إلى جمع نطف من الشعاب أثناء حدث التفريخ الجماعي الذي يتم مرة واحدة سنوياً، وهي المرحلة الأصعب في الدراسة، ومن ثم تجميدها عبر تقنية الحفظ بالتبريد في محاكاة لنفس التقنية المتبعة لإنتاج أطفال أنابيب .

وقالت هاجدرون “تقنيات التكاثر الحديثة التي ابتكرها الإنسان سنعمل على تكرارها مع الشعاب حتى تتزايد وتتكاثر، وما يهمنا في الدراسة ليس عدد النطف التي سنتمكن من جمعها فقط، بل في خصوبتها أيضاً” .

أضافت “تقنية التجميد ذاتها رخيصة لا تتكلف أكثر من 20 دولاراً هي قيمة النيتروجين السائل والثلج الجاف الذي تحفظ النطف به، ولا تستغرق العملية أكثر من 20 دقيقة، وتبقى الصعوبة الرئيسة في النجاح بجمعها أثناء موسم التفريخ” .

وتأمل هاجدرون في نجاح تجربتها التي ربما تشجع على تكرارها بمواقع مختلفة حول العالم لإنقاذ الشعاب بالأماكن الموجودة فيها .

طب البحرية

كما هي الحال تماماً بالغابات المطيرة على الأرض، تشكل أنماط الحياة المختلفة بالمحيطات فرصة ذهبية لاستخراج الأدوية والعقاقير الطبية، ويمنح التنوع البيولوجي النادر بالحاجز المرجاني العظيم فرصاً لاكتشاف كائنات بخواص كيميائية مميزة تمنح فرصاً لعلاج أمراض واوبئه شائعة .

ويقول البروفيسور ويليام فينسيل، كيمائي المنتجات الطبيعية في معهد سكريبس لعلوم المحيطات في كاليفورنيا “في حين تهتم صناعة الدواء بالتنقيب الحيوي في أشجار الغابات المطيرة، لا نجد تمويلاً مناسباً لتوجيه أبحاث مشابهه للبيئة البحرية” .

وينتشر حالياً حول العالم 20 معملاً بحرياً متخصصاً بالتجارب الإكلينيكية لاستخراج الأدوية المناسبة لعلاج أمراض مختلفة، اغلبها خاص بمرض السرطان وأثبتت نجاحاً في استخلاص عقاقير تستخدم بالعلاج الكيمائي، أشهرها AZT وهو مضاد للفيروسات يستخدم للوقاية والحماية من عدوى الإيدز، ويتخرج من إسفنج البحر المنتشر في منطقة البحر الكاريبي .

وهناك عقار آخر ZICONOTIDE مقاوم للألم ويستخرج من حلزون البحر .

المثير هو اكتشاف فريق من العلماء بقيادة البروفيسور جيمس بورتر من جامعة جورجيا، مرضاً أطلق عليه “WHITE POX” يشبه الجديري المائي الذي يصاب به الإنسان، وهو المسؤول عن تدمير مساحات شاسعة من الشعاب المرجانية بساحل فلوريدا كيز، وهو أمر غريب علمياً أن تنتقل الفيروسات من اليابسة إلى الماء، وتتمكن من البقاء على قيد الحياة على الرغم من انتقالها من الفقاريات إلى اللا فقاريات، وهو ما يعكف العلماء على تفسيره حالياً .

إسفنج الأسرار

خضع إسفنج البحار، خاصة الأنواع المنتشرة بالحاجز المرجاني العظيم، إلى دراسات مكثفة بالخمس سنوات الأخيرة لمعرفة كيفية تمكنه من المحافظة على وجوده عبر ملايين السنوات، وفي ظروف بيئية مختلفة . ويبحث العلماء تحديداً عن الأدوات الوراثية المختلفة التي مكنت الحيوانات من التحور من وحيدة الخلية إلى متعددة الخلايا، وهو ما قد يسهم بشكل كبير في إزاحة غموض أحد أهم الأسرار العلمية الكبرى حول سر بناء الخلية وتعددها .

البروفيسور بيرنارد ديجانان، من جامعة كوينزلاند، قال “تعدد الخلايا سمح بتطور أشكال مختلفة من الحياة لم تكن موجودة من قبل، ومن ثم انتقال هذه الكائنات من بيئة إلى أخرى، تلا ذلك اختلاف أجهزة كل منها وتعقد وظائفها” .

ولتحديد الجين المسؤول عن تعدد الخلايا وانقسامها، ترأس ديجانان ودانييل روكسر من جامعة كاليفورنيا بيركلي فريقاً مشتركاً للتعرف إلى التسلسل الجيني ل Amphimedon queens landica وهو من أنواع إسفنج البحار الأكثر انتشاراً بالحاجز المرجاني، في محاولة للتوصل إلى شجرة الحياة، باعتباره أقدم أشكال الحياة على كوكب الأرض، إذ يتجاوز عمره 600 مليون عام .

وبمقارنة التطور الجيني لإسفنج البحار مع غيره من الكائنات الأخرى سيتمكن الباحثون من تحديد جينات بعينها تمكنت من الاستمرار مع مرور الزمن، وأخرى اندثرت وانتهت لسبب أو لآخر، وسيلقي بالضوء على أدوات وراثية كانت سبباً في تعاون واندماج خلايا مع بعضها، أو العكس .

وبمحاكاة التجربة على البشر سيتمكن العلماء من تحديد أسباب انقسام، أو موت خلايا معينة دون غيرها، وهو ما يخدم إلى حد كبير دراسات العلماء عن مرض السرطان الذي يعد خللاً وظيفياً في عمل الخلايا المناعية .