كيف يقود الشعر حركة الأسماك... والسمع عند البشر؟

اكتشاف قاسم مشترك قد يفك شيفرة داء الصمم

كيف يقود الشعر حركة الأسماك... والسمع عند البشر؟
TT

كيف يقود الشعر حركة الأسماك... والسمع عند البشر؟

كيف يقود الشعر حركة الأسماك... والسمع عند البشر؟

من خلال اكتشاف كيفية استخدام أسماك الزرد خلايا شعرها بهدف اكتشاف الحركة البعيدة، وجد فريق من علماء جامعة «كيس ويسترن ريزيرف» الأميركية، طريقا ربما يساعد في تفسير فقدان السمع البشري، وتم الإعلان عن تفاصيل ذلك في دراسة نشرت 13 أبريل (نيسان) 2023 بدورية «كرنت بيولوجي».
ورغم أنه يبدو أنه لا يوجد شيء مشترك بين الكائنات المائية الصغيرة والبشر، فإن بنية ووظيفة خلايا الشعر على جلد الزرد تتطابق تقريبا مع خلايا شعر القوقعة الموجودة في الأذن الداخلية للإنسان.
بالإضافة إلى ذلك، تمتلك كل من مستقبلات الخلايا البشرية والأسماك نوعا من البروتين يُعرف باسم «القناة الأيونية»، الذي يحول الموجات التي تكتشفها الخلايا إلى نبضات كهربائية تحمل معلومات مفيدة.
يقول بريان ماكديرموت، الأستاذ المشارك في طب الأذن والأنف والحنجرة بكلية الطب بجامعة «كيس ويسترن ريزيرف»، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة، إن «خلايا الشعر في البشر مغطاة بأقسى عظام في الجسم ولا يمكن الوصول إليها عندما تستجيب الأذن للصوت، لذا فإن هذا البحث، باستخدام خلايا شعر أسماك الزرد التي يسهل الوصول إليها، سيساعد بالتأكيد في فهمنا للسمع البشري والصمم».
ويضيف «يمكننا الآن أن نقول بثقة إن الأسماك تستخدم قنواتها الأيونية للهروب من ملاحقة الحيوانات المفترسة بطرق تشبه الطرق التي تتناغم بها آذان الإنسان مع الترددات المختلفة».
وكان العلماء فهموا بالفعل كيف تعمل خلايا الشعر من الناحية الفسيولوجية للسمع، ولكن بدرجة أقل على المستوى الجزيئي، لكنهم تأكدوا في الدراسة الجديدة أنها تتكون من حزمة من قضبان استشعار الحركة ذات الارتفاعات المتزايدة.
علاوة على ذلك، فإن النتائج تعزز فهم «قناة النقل الميكانيكي في الكائنات الحية»، حيث وجدوا أنها تقوم بتحويل المحفزات الميكانيكية إلى إشارات كهربائية يتم إرسالها إلى الدماغ.
يقول ماكديرموت إن فريقه البحثي كانت لديه «لحظة حقيقية» عندما اكتشفوا، باستخدام أداة تعديل الجينات (كريسبر – كاس 9)، أن مجموعات من خلايا الشعر في أسماك الزرد لديها عدم تناسق، حيث تسمح هذه الخاصية غير المتوقعة لخلايا الشعر باكتشاف الحركة من مؤخرة السمكة بحساسية أكبر من الجبهة.
ويضيف «هذا يدل على أن الأسماك لديها خلايا شعر مضبوطة بالفعل لاستشعار اتجاهات المياه المختلفة. ولدى البشر، تحتوي قوقعة الأذن على خلايا شعرية مضبوطة بالمثل لتكون قادرة على سماع ترددات مختلفة، وهذا هو السبب في أن هذا العمل يمكن أن يلعب دورا في فهم السمع والصمم بشكل أفضل لدى البشر».
ويعد هذا الاستخدام هو الأحدث لسمكة الزرد في الأبحاث ذات الطابع الطبي، حيث أصبحت تلك السمكة تروق للعلماء في الأبحاث الطبية لعدة أسباب، منها أنها من الفقاريات، لذلك تتشابه مع الإنسان في كثير من الصفات، بل إن بعض الأبحاث وجدت بعد تشريح دقيق لها أنها تتقاسم مع الإنسان جزءا كبيرا من الحمض النووي، كما أنها شفافة، بما يساعد العلماء على متابعة تأثير التعديل الجيني والعلاجات الدوائية، كما تتميز بالنضج المبكر، حيث يفقس بيضها بعد يومين فقط من الإخصاب، وتكون العديد من الوظائف الأساسية للأجنة قد اكتملت بعد حوالي خمسة أيام، ما يسمح للباحثين بإجراء فحص سريع ومفيد للتغيرات أثناء النمو التي قد تكون لها في النهاية آثار في إحباط الأمراض التي تصيب الإنسان.


مقالات ذات صلة

تقرير استخباراتي: تزايد التهديدات السيبرانية خلال الانتخابات الأميركية

تكنولوجيا حذّرت شركة «فورتينت» من تهديدات سيبرانية متزايدة استهدفت انتخابات الرئاسة الأميركية 2024 (أدوبي)

تقرير استخباراتي: تزايد التهديدات السيبرانية خلال الانتخابات الأميركية

بيّن التقرير تسجيل أكثر من 1000 نطاق وهمي جديد يحمل محتوى انتخابياً منذ بداية عام 2024، يستهدف خداع الناخبين.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا باحثون: يمكن من خلال الذكاء الاصطناعي تحقيق توازن بين النمو والمسؤولية البيئية وضمان مستقبل أكثر استدامة (أدوبي)

ما دور الذكاء الاصطناعي في تعزيز الاستدامة بالشرق الأوسط؟

يقول خبراء إن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يقدم حلولاً مبتكرة لتعزيز كفاءة الطاقة وتقليل الهدر وتعزيز النمو المستدام.

نسيم رمضان (دبي)
تكنولوجيا أصبحت ثقة نحو 3 أرباع المستهلكين (72%) بالشركات أقل مقارنة بعام 2023 (أدوبي)

65 % من العملاء يشعرون بأن الشركات تتعامل مع بياناتهم باستهتار وتهوّر

تظهر دراسة جديدة لشركة «سايلزفورس» تراجع الثقة بالشركات لدى 72 في المائة من العملاء حول العالم.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا بحسب الدراسة أظهرت نماذج الذكاء الاصطناعي أنها لا تتعلم بالفعل الحقائق الكامنة عن العالم (أدوبي)

دراسة جديدة: نماذج الذكاء الاصطناعي اللغوية تفتقر لفهم حقيقي للعالم

تشير دراسة حديثة إلى أن نماذج اللغة الكبيرة تفتقر إلى فهم حقيقي للعالم، إذ تتفوق في مهام ثابتة، لكنها تتعثر مع تغييرات بسيطة، ما يثير تساؤلات حول جدواها.

نسيم رمضان (لندن)
الاقتصاد زوار في جناح شركة «أميركان إكسبريس السعودية» بمؤتمر «سيمليس» للمدفوعات الرقمية بالرياض (الشركة) play-circle 01:34

«أميركان إكسبريس السعودية»: البنية التحتية المتطورة تدعم زيادة إنفاق السياح

يرى الرئيس التنفيذي لشركة «أميركان إكسبريس السعودية» أن البنية التحتية المتطورة للمدفوعات الرقمية بالسعودية وزيادة نقاط البيع تعززان إنفاق السيّاح.

عبير حمدي (الرياض)

«فقاعة المياه»... على وشك الانفجار

«فقاعة المياه»... على وشك الانفجار
TT

«فقاعة المياه»... على وشك الانفجار

«فقاعة المياه»... على وشك الانفجار

واجهت الولايات المتحدة فقاعات اقتصادية مختلفة، لكن هناك ظاهرة أقل شهرة تؤثر على الصعيد الوطني: إنها «فقاعة المياه»، كما كتب مارك هانز ريتشر (*).

تحتوي الأرض على كمية محدودة من المياه؛ 0.5 في المائة فقط يمكن الوصول إليها، وعذبة، وقابلة للاستخدام. إنها موردنا الأكثر قيمة، وهي تحت ضغط لا يصدق إذ تتزايد ندرة المياه، وتتدهور جودة المياه، وتكافح المدن والولايات لمواجهة هذه التحديات.

أكبر التحديات التي تواجه المياه اليوم

تواجه المياه تحديات في ثلاثة مجالات رئيسية: تغير المناخ، والبنية الأساسية لمنشآت إمدادات المياه، وإهدار المياه. وتحفزنا هذه المجالات على زيادة الوعي والقلق بشأن مستقبل مواردنا المائية.

* تغير المناخ: تكافح الولايات مع ندرة المياه بسبب تغير المناخ. وتشهد أجزاء من الولايات المتحدة حالات جفاف شديدة، ما يؤدي إلى إحداث جفاف مطول مع مستويات مياه منخفضة بشكل حرج، ما دفع عدد من المجتمعات إلى تنفيذ قيود على استخدام المياه.

لا يوجد مكان أكثر وضوحاً من غرب الولايات المتحدة. فقد أجرت شركة «موين» استطلاعاً لإدراك المياه في عام 2022، ووجدت أن من بين 77 في المائة من الأميركيين الذين شملهم الاستطلاع الذين أبدوا قلقهم بشأن ندرة المياه، كان 87 في المائة منهم يعيشون على الساحل الغربي.

منشآت متقادمة وهدر المياه

* البنية التحتية: البنية التحتية المتقادمة في أميركا ضارة أيضاً بأنظمة مياه الشرب والصرف الصحي ومياه الأمطار. ويمكن أن يؤدي استمرار تدهور البنية التحتية إلى خلق مشكلات في جودة المياه وإمكانية الوصول إليها للمجتمعات.

وتشمل مجالات الاهتمام تآكل ونضج الأنابيب القديمة والمضخات ومرافق المعالجة وخطوط الصرف الصحي، وكلها يمكن أن تسبب أضراراً مدمرة للمياه ومخاطر صحية.

* إهدار المياه: يعد إهدار المياه عاملاً مهماً يسهم في فقاعة المياه. يستخدم عدد من الأميركيين المياه بشكل غير فعال وبلا تفكير، ويتجاهلون إصلاح مواقع التسريبات ويواصلون استخدام تركيبات السباكة القديمة.

من بين التحديات التي تواجه المياه اليوم، وجدت شركة «موين» أن إهدار المياه، بما في ذلك تلك الناجمة عن المهام اليومية في المنزل، هو الأسهل عموماً في المعالجة، ويمكن أن يقدم فوائد لتوفير التكاليف. يمكن للمستهلكين الذين يقومون بإصلاح التركيبات والتجهيزات المتسربة ويبذلون الجهود لتقليل النفايات أن يروا غالباً انخفاضاً ملحوظاً في فواتير المياه الخاصة بهم.

وللمساعدة في تقليل الإهدار، يمكن للحلول الذكية مثل أداة (Flo Smart Water Monitor and Shutoff) لإيقاف تشغيل مصدر المياه في المنزل إذا اكتشفت تسرباً كارثياً، بالإضافة إلى مراقبة استخدام المياه، وإجراء تغييرات سلوكية لاستخدام كمية أقل من المياه وخفض فاتورة المياه الخاصة بهم.

دور الإنسان في استهلاك المياه

تؤثر فقاعة المياه على الجميع، حتى لو لم يدركوا ذلك. أفادت وكالة حماية البيئة أن انخفاض مستويات المياه يمكن أن يسهم في زيادة تركيزات الملوثات، سواء الطبيعية أو البشرية، في إمدادات المياه لدينا.

وإحدى الطرق لمواجهة هذا الاتجاه هي تقليل استخدام المياه، ما يعني دخول كمية أقل من المياه إلى المجاري وبقاء المزيد في المسطحات المائية الطبيعية التي تستخدمها الحياة البرية والترفيه البشري.

يُظهر مسح شركة «موين» أنه في حين يريد الناس توفير المياه، فإنهم أحياناً يفشلون في تحقيق نواياهم الحسنة. فهم لا يغلقون المياه أثناء تنظيف أسنانهم أو يتركون الدش يعمل ليسخن لفترة أطول قليلاً. وإحدى الطرق لمعالجة هذه المشكلة هي من خلال التكنولوجيا الذكية، التي يمكن أن تساعد في توفير المياه.

مع استمرار نضوج سوق المنازل الذكية، نرى شركات أخرى تقدم أيضاً أنظمة مراقبة وحماية المياه التي تعمل على تحسين حياة المستهلكين في المنزل مع المساهمة في كوكب أكثر صحة. وهكذا تؤدي السلوكيات الصغيرة إلى تأثيرات كبيرة.

تسرب تريليون غالون سنوياً في أميركا

يمكن أن يهدر تسرب المياه في المنازل ما يقرب من تريليون غالون من المياه سنوياً على مستوى البلاد. يمكن لبرامج ابتكار المنتجات والتوعية أن تقلل من هذا التسرب. وقد أطلقت الشركة برنامجاً يسمى «Mission Moen» لتوفير تريليون غالون بحلول عام 2030، وحماية أغلى مورد في العالم. منذ عام 2020، نجحت شركة «موين» في توفير أكثر من 178 مليار غالون من المياه من خلال ابتكارات المنتجات وحدها.

عواقب بعيدة المدى

إن فقاعة المياه تشكل تهديداً وشيكاً وغالباً ما يتم التقليل من شأنه. وإذا انفجرت، فإن العواقب ستكون بعيدة المدى، وستؤثر على صحتنا وإمدادات الغذاء والتنوع البيولوجي للكوكب. ولإحداث فرق، هناك حاجة إلى جهد واسع النطاق لدفع جهود المساعدة في حماية هذا المورد الأساسي للأجيال القادمة والمساهمة أيضاً في مستقبل أكثر استدامة.

* الرئيس العالمي للتسويق والمدير العام للتجارة المباشرة في «Fortune Brands Innovations»، مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

حقائق

تريليون

غالون من المياه يتسرب في المنازل الأميركية سنوياً