دراسة علمية: جزيرة العرب ظلت يانعة لفترات طويلة

تميّزت بخضرتها خلال الـ 8 ملايين سنة الماضية

جزيرة العرب مرت بحقبات خضراء في الأزمان الماضية
جزيرة العرب مرت بحقبات خضراء في الأزمان الماضية
TT

دراسة علمية: جزيرة العرب ظلت يانعة لفترات طويلة

جزيرة العرب مرت بحقبات خضراء في الأزمان الماضية
جزيرة العرب مرت بحقبات خضراء في الأزمان الماضية

تكاد شبه الجزيرة العربية اليوم تكون صحراء قاحلة، لكنها كانت خضراء وخصبة مرات عديدة خلال الثمانية ملايين سنة الماضية. هذا يعني أن حيوانات من أفريقيا ربما تكون قد هاجرت إلى المنطقة. وكذلك أقوام مبكرين من أشباه البشر يُعتقد أنهم كانوا محصورين في أفريقيا، وفقاً لدراسة جديدة نشرت في مجلة «نتشر»، كما كتب مايكل مارشال(*).

يقول مايكل بيتراغليا من جامعة غريفيث في بريسبان بأستراليا: «تتغير الصحارى باستمرار. لدينا أنواع من فرس النهر قادمة من أفريقيا. فلماذا لا يكون لدينا أشباه البشر؟».

صورة للدراسة المنشورة في مجلة «نتشر» وتظهر فيها أسماء الأساتذة الباحثين العرب المشاركين فيها: عبد الله الشارخ وعبد العزيز العمري ويحيى المفرح وفيصل الجبرين ومسفر القحطاني ومحمود الشنطي وإياد زلموط

جزيرة العرب اليانعة

أظهرت أبحاث سابقة أن شبه الجزيرة العربية شهدت فترات ممطرة خلال المليون ومئة ألف سنة الماضية. خلال هذه الفترات الممطرة، كانت شبه الجزيرة تضم أنهاراً وبحيرات دعمت المراعي، والغابات، ما ساهم في انتقال البشر المعاصرين، وأشباه بشرية مجهولة النسب إلى المنطقة خلال تلك الفترات المواتية.

دراسة سجل المناخ الزمني

وبهدف تمديد سجل المناخ الزمني إلى أبعد من ذلك، أخذ فريق بيتراغليا عينات من الصواعد والهوابط من سبعة كهوف في تكوين «أم الرضومة» في وسط الجزيرة العربية. ولأن هذه الصواعد والهوابط تتكون بفعل تدفق المياه إلى الكهوف، فإنها تحتوي على سجلات للمناخات السابقة.

قام الفريق بتحديد أعمارها باستخدام طريقتين: تأريخ اليورانيوم - الثوريوم، وتأريخ اليورانيوم - الرصاص. ويقول بيتراغليا إن تأريخ اليورانيوم - الرصاص يُعد تقدماً كبيراً، لأنه يسمح بتمديد سجل المناخ الأرضي إلى أبعد من ذلك بكثير في الزمن. ويضيف: «إنه ببساطة تغيير جذري».

وسجلت الكهوف أربع فترات رطبة في الثمانية ملايين سنة الماضية: من 7.44 مليون إلى 6.25 مليون سنة مضت؛ ومن 4.10 مليون إلى 3.16 مليون سنة مضت؛ ومن 2.29 مليون إلى 2.01 مليون سنة مضت؛ منذ ما بين 1.37 مليون و860 ألف سنة، وفقاً لنتائج الدراسة المنشورة في مجلة «نتشر».

مراعٍ وغابات حول الأنهار

يقول بيتراغليا إنه لا توجد لدينا حتى الآن سجلات أحفورية تكشف عن طبيعة النظم البيئية في شبه الجزيرة العربية خلال هذه الفترات الرطبة. ولكن إذا تم اعتماد الدلائل على المليون سنة الماضية، فيمكننا توقع وجود مراعٍ، وغابات غنية حول الأنهار والبحيرات.

وتعلق آنيا كروكر من جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة، التي لم تشارك في الدراسة: «بدأنا فجأةً ندرك مدى صلاحية هذه المنطقة للسكن». وتضيف أن سجلات الكهوف تُعطي على الأرجح مؤشراً جيداً على الظروف في جميع أنحاء شبه الجزيرة العربية، حيث تتحكم الرياح الموسمية في هطول الأمطار هناك، والتي تعمل على نطاق قاري.

من المحتمل أن يكون أشباه البشر الأوائل قد عاشوا في شبه الجزيرة العربية عندما كان المناخ مناسباً.

ويقول بيتراغليا إنه من الممكن أيضاً أن تكون الظروف الرطبة قد امتدت إلى الصحراء الكبرى غرباً. وإذا كان الأمر كذلك، فربما كانت هناك ممرات خضراء متقطعة تمتد عبر شمال أفريقيا وشبه الجزيرة العربية.

أشباه البشر والبشر المعاصرون

يغطي النطاق الزمني للدراسة، الذي يمتد لثمانية ملايين سنة، كامل تطور أشباه البشر hominins المعروف. وأقدم أشباه البشر، مثل الأسترالوبيثكس Australopithecus، معروفون فقط من أفريقيا. أما أفراد جنسنا، الإنسان Homo، فهم فقط من عاشوا خارج أفريقيا. وأقدمهم المعروف هو الإنسان المنتصب Homo erectus من دمانيسي في جورجيا، ويعود تاريخه إلى 1.8 مليون سنة. كما توجد أدوات حجرية، صنعها بشر مجهولون منذ 2.1 مليون سنة، من شانغشن، الصين.

ويقول بيتراغليا إنه من الممكن أن أشباه البشر، بمن فيهم من سبقوا الإنسان، عاشوا في شبه الجزيرة العربية عندما كان المناخ مناسباً. ويضيف: «تُخبرنا فترات الرطوبة أنه لا يوجد سبب يمنعهم من ذلك». وتكمن مشكلة الدراسات في وجود فجوة هائلة في السجل الأحفوري العربي، تمتد من نحو 5 ملايين إلى 500 ألف سنة مضت.

* مجلة «نيو ساينتست» خدمات «تريبيون ميديا»

شارك فيها الباحثون: عبد الله الشارخ، وعبد العزيز العمري، ويحيى المفرح، وفيصل الجبرين، ومسفر القحطاني ومحمود الشنطي، وإياد زلموط


مقالات ذات صلة

«الخزين المائي الأقل في التاريخ»... صيف قاسٍ ينتظر العراقيين

خاص شاب يغوص في شط العرب المائي هرباً من الحر في البصرة جنوب العراق (أ.ب)

«الخزين المائي الأقل في التاريخ»... صيف قاسٍ ينتظر العراقيين

كشف مسؤول حكومي أن المخزون المائي في البلاد هو الأقل عبر تاريخ البلاد، محذراً من صيف هو الأكثر قسوة على العراقيين.

فاضل النشمي (بغداد)
أوروبا يحمل المتظاهرون أعلام إسبانيا خلال احتجاج مناهض للحكومة دعا إليه أنصار اليمين المتطرف في ساحة كولون في مدريد (أ.ف.ب)

سحابة كلور سامة في إسبانيا ترغم 160 ألفاً على ملازمة منازلهم

أمرت السلطات الإسبانية أكثر من 160 ألف شخص بملازمة منازلهم، السبت، بعد اندلاع حريق في مستودع صناعي أدى إلى انبعاث سحابة كلور سامة.

«الشرق الأوسط» (مدريد)
يوميات الشرق تشهد المدن البرازيلية اجتياحاً من العقارب

العقارب تغزو المدن البرازيلية: لسعات تتضاعف بنسبة 250 %

تشهد المدن البرازيلية اجتياحاً صامتاً من العقارب، مدفوعةً بعوامل مثل التمدّد الحضري العشوائي وتغير المناخ.

«الشرق الأوسط» (ساو باولو)
المشرق العربي بالكاد يقود العراقيون سياراتهم بسبب انخفاض الرؤية خلال العواصف الترابية (رويترز)

بغداد تشكل «غرف عمليات» لمواجهة التغير المناخي

اجتاحت عواصف شديدة محافظات عراقية خلال الأسبوع الأخير أسفرت عن المئات من حالات الاختناق وخسائر اقتصادية قد تصل إلى مليون دولار يومياً.

فاضل النشمي (بغداد)
شؤون إقليمية طلبت السلطات من السكان عدم الخروج ووضع الكمامة في حال أي تنقل ضروري (أرشيفية - رويترز)

سحابة من الغبار تجبر ملايين الإيرانيين على ملازمة منازلهم

أجبرت سحابة كثيفة من الغبار غطَّت أجزاء كبيرة من غرب إيران، اليوم (الثلاثاء)، السلطات على إغلاق المدارس المحلية، والطلب من نحو 13 مليون نسمة البقاء في منازلهم.

«الشرق الأوسط» (لندن)

اكتشاف إنزيم في بكتيريا الأمعاء يمنع اليرقان

اكتشاف إنزيم في بكتيريا الأمعاء يمنع اليرقان
TT

اكتشاف إنزيم في بكتيريا الأمعاء يمنع اليرقان

اكتشاف إنزيم في بكتيريا الأمعاء يمنع اليرقان

لمدة قرنين تقريباً، حيَّر البيليروبين -وهو صبغة صفراء تنتج عندما تتحلل خلايا الدم الحمراء- العلماء. وبينما يتسبب تراكمه في حدوث اليرقان، مما يحوِّل الجلد والعينين إلى اللون الأصفر، ظل الإنزيم المسؤول عن تحلله لغزاً. والآن، حددت دراسة بارزة نُشرت في مجلة «Nature Microbiology» هذا الإنزيم المراوغ وهو: إنزيم اختزال البيليروبين (BilR)، الذي تُنتجه بكتيريا الأمعاء.

لغز البيليروبين

لا يحل هذا الاكتشاف لغزاً بيولوجياً طويل الأمد فحسب، بل يكشف أيضاً عن كيفية مساهمة الاضطرابات في ميكروبيوم أمعائنا في أمراض مثل مرض التهاب الأمعاء (IBD) واليرقان عند حديثي الولادة.

والبيليروبين هو منتج نفايات يتم إنتاجه في أثناء إعادة تدوير الهيموغلوبين من خلايا الدم الحمراء المتقدمة في العمر. وفي العادة تجري معالجة البيليروبين بواسطة الكبد، ثم يتم إفرازه في الأمعاء، ثم يتم تكسيره بواسطة البكتيريا أو إعادة امتصاصه. ويؤدي الإفراط في إعادة الامتصاص إلى فرط بيليروبين الدم، مما يسبب اليرقان. وفي الحالات الشديدة قد يسبب تلف الأعصاب.

بحلول سبعينات القرن العشرين اشتبه الباحثون في أن البشر يفتقرون إلى الإنزيم اللازم لتحلل البيليروبين داخلياً واعتمدوا بدلاً من ذلك على ميكروبات الأمعاء. ومع ذلك فقد ثبت أن تحديد اللاعبين البكتيريين الدقيقين -وآلياتهم الجينية- غير مجدٍ لعقود من الزمن.

فك الشفرة

تعاون شياوفانغ جيانغ، عالم الأحياء الحاسوبية في المعاهد الوطنية للصحة، وبرانتلي هول، عالم الأحياء الدقيقة في جامعة «ماريلاند»، للعمل على فرضية بسيطة: مقارنة الجينات في البكتيريا التي تهضم البيليروبين بتلك التي لا تعالج هذه الصبغة. ولكن مع وجود عدد قليل فقط من البكتيريا الهاضمة المعروفة، كان عليهم أولاً توسيع قائمة المشتبه بها.

وباستخدام اختبار جديد قائم على الفلورسنت، عرّض الفريق مزارع بكتيرية للبيليروبين واليود. وعندما يتحلل البيليروبين تتفاعل منتجاته الثانوية مع اليود لإصدار الضوء. وقد كشفت هذه الطريقة عن تسعة أنواع جديدة كلها ضمن البكتيريا المؤتلفة Firmicutes phylum (هي شعبة من البكتيريا معظمها يحتوي على جدران خلوية من النوع موجبة الجرام) قادرة على هضم الصبغة.

بعد ذلك، كشفت المقارنات الجينومية عن جين مشترك بين هذه الأنواع: «إنزيم من نوع أوكسيدوردوكتاز» يستهدف على الأرجح الروابط المزدوجة الأربعة للبيليروبين بين ذرات الكربون. وللتأكد من ذلك نقل الباحثون الجين إلى بكتيريا غير قادرة على الهضم. ومن المثير للدهشة أن هذه الميكروبات المعدلة وراثياً اكتسبت قدرات كاملة على إجراء تحلل البيليروبين.

وقال هول: «افترضت النظريات السابقة أن هناك حاجة إلى أربعة إنزيمات منفصلة. لكن إنزيم اختزال البيليروبين وحده يتعامل مع الروابط الأربعة. إنه (سكين الجيش السويسري) في الكيمياء الحيوية».

ثم قام الفريق بتحليل 1801 ميكروبيوم أمعاء بالغ سليم، ووجدوا إنزيم اختزال البيليروبين في 99.9 في المائة من الأفراد، على الرغم من الاختلافات الشاسعة في التركيب الميكروبي. قال جيانغ: «هذا الإنزيم هو حماية بشرية عالمية». ومع ذلك، تتغير الصورة في حالات المرض: أكثر من 30 في المائة من مرضى التهاب الأمعاء، و70 في المائة من الأطفال حديثي الولادة الذين تقل أعمارهم عن شهر واحد يفتقرون إلى البكتيريا المنتجة إنزيم اختزال البيليروبين.

قد يفسر هذا الغياب سبب الإصابة باليرقان عند الأطفال حديثي الولادة بنسبة 60 في المائة من الرضع. وأشار هول إلى أن «ميكروبيوم الأمعاء لم يتم تأسيسه بالكامل عند الولادة، ومن دون إنزيم اختزال البيليروبين، ترتفع إعادة امتصاص البيليروبين، مما يتسبب في الاصفرار الذي نراه». وبالمثل، يمكن أن يؤدي خلل التوازن المعوي المرتبط بالتهاب الأمعاء إلى تفاقم تراكم البيليروبين، مما قد يؤدي إلى تفاقم الالتهاب.

من الاكتشاف إلى العلاج

وقد وصف زاكاري كيب، وهو عالم عقاقير في جامعة كنتاكي غير مشارك في الدراسة، تحديد إنزيم اختزال البيليروبين بأنه «علامة فارقة تفتح الأبواب لاستهداف البيليروبين في أمراض مثل تليف الكبد أو الاضطرابات الوراثية». ومن جهته سلَّط تيري هيندز، وهو باحث مستقل آخر، الضوء على الاحتمالات الانتقالية: «هل يمكننا إنشاء البروبيوتيك باستخدام إنزيم اختزال البيليروبين لعلاج اليرقان؟ أو هندسة نماذج الفئران لدراسة آثاره؟».

ويتطلع جيانغ وهول بالفعل إلى ما هو أبعد من إنزيم اختزال البيليروبين. وأعلنا: «هذا جزء واحد من لغز أكبر. تشفِّر بكتيريا الأمعاء عدداً لا يُحصى من الإنزيمات غير المعروفة المهمة لصحة الإنسان. يمكن أن تساعدنا المعلوماتية الحيوية في العثور عليها».

وتؤكد الدراسة الإدراك المتزايد: تعتمد صحة الإنسان على رقصة تكافلية مع سكاننا الميكروبيين. ويوضح دور إنزيم اختزال البيليروبين في استقلاب البيليروبين كيف تعوِّض بكتيريا الأمعاء «الفجوات» الجينية البشرية. ومع ذلك، وكما أكد هول، «فإن فهم هذا الحوار بين المضيف والميكروبيوم هو المفتاح لاكتشاف علاجات جديدة».

وفي حين أن اكتشاف إنزيم اختزال البيليروبين يعد نوعاً من التحول، فإن الأسئلة لا تزال قائمة. لماذا يفتقر بعض البالغين إلى هذه البكتيريا على الرغم من عدم وجود مرض واضح؟ هل يمكن لمكملات إنزيم اختزال البيليروبين تقليل البيليروبين في الفئات المعرَّضة للخطر؟ وهل يمكن لاستعادة الميكروبات المنتجة لإنزيم اختزال البيليروبين أن تخفِّف من حالات مثل مرض التهاب الأمعاء؟

في الوقت الحالي، جعلَ الفريقُ التسلسلَ الجيني لإنزيم اختزال البيليروبين متاحاً للجمهور، وحثّوا الباحثين العالميين على البناء على نتائج عملهم.