issue16757

علوم SCIENCES 16 Issue 16757 - العدد Monday - 2024/10/14 الاثنين تقنية ذكية لمراقبة تأثير التغيرات المناخية على الشعاب المرجانية في البحر الأحمر رغم أن الشعاب المرجانية تغطي أقل من في المائة من قاع المحيطات، فإنها تؤوي 0.2 في المائة من جميع الأنـواع البحرية 35 نحو المعروفة، ما يجعل الحفاظ عليها أمـراً بالغ الأهمية. وتــتــعــرض الــشــعــاب المــرجــانــيــة لتهديد متزايد من تغير المناخ، حيث تسببت درجات حرارة المحيطات المرتفعة وأحداث مثل ظاهرة «النينيو»، في «ابيضاض» الشعاب المرجانية عــلــى نـــطـــاق واســــــع، مـــا يـــعـــرض هــــذه الـنـظـم البيئية الـحـيـويـة لـلـخـطـر. وتُـعـتـبـر تقنيات الاستشعار عن بُعد أداة قيمة لمراقبة الشعاب المرجانية؛ نظراً لقدرتها على توفير مراقبة واسعة النطاق للمناطق النائية. وتُستخدم أجهزة استشعار «لاندسات» التابعة لوكالة الفضاء الأميركية «ناسا» لتحليل التغيرات في الشعاب المرجانية. وتــعــتــمــد الـــعـــديـــد مــــن الـــــدراســـــات عـلـى تـحـلـيـل صـــور الــشــعــاب المــرجــانــيــة مـــن خـال مـقـارنـة الــصــور الـزمـنـيـة لتحديد الـتـغـيـرات. ومــــع ذلـــــك، تـــواجـــه هــــذه الأســـالـــيـــب تـحـديـات بــســبــب الــتــكــالــيــف الـــعـــالـــيـــة لــلــحــصــول عـلـى البيانات الميدانية اللزمة. وللتغلب على هذا التحدي، طـوّر فريق بـــحـــثـــي قـــــــاده بــــاحــــث مــــصــــري فــــي الــــولايــــات المــتــحــدة، بـالـتـعـاون مــع بـاحـثـن مــن جامعة الملك فهد للبترول والمعادن، والمركز الوطني لــتــنــمــيــة الـــحـــيـــاة الـــفـــطـــريـــة فــــي الـــســـعـــوديـــة، نــمــوذجــا لـلـتـعـلـم الآلـــــي يـعـتـمـد عــلــى الـــذكـــاء الاصـــطـــنـــاعـــي، لمـــراقـــبـــة الـــشـــعـــاب المــرجــانــيــة، اعتماداً على بيانات من مواقع متعددة. وأوضــــــــــح الــــبــــاحــــثــــون، فـــــي دراســــتــــهــــم 2024 ) سبتمبر (أيـلـول 30 المنشورة في عـدد »، أن هــــذا الــنــهــج يعد Heliyon« مـــن دوريـــــة ضــــروريــــا لــلــكــشــف عــــن الـــتـــغـــيـــرات الــطــويــلــة الأمــــــد فــــي الـــشـــعـــاب المـــرجـــانـــيـــة فــــي مــنــاطــق مثل البحر الأحـمـر، حيث أظـهـرت الـدراسـات نــــدرة فــي الأبـــحـــاث المـتـعـلـقـة بتغير الـشـعـاب عاما. يقول الدكتور 18 المرجانية على مـدار هشام العسكري، أستاذ علوم أنظمة الأرض والاســـتـــشـــعـــار عـــن بُـــعـــد بــجــامــعــة تـشـابـمـان الأمـيـركـيـة، والـبـاحـث الرئيسي لـلـدراسـة، إن الدراسة تُمثل إنجازاً كبيراً في مجال مراقبة الـــشـــعـــاب، حـــيـــث أتــــاحــــت تــحــلــيــل الــتــغــيــرات مــواقــع 3 الـبـيـئـيـة بـشـكـل شـــامـــل وفـــعـــال فـــي رئيسية هي خليج العقبة، وأملج، والوجه. وأضــاف في حديثه لـ«الشرق الأوســط» أن الـنـتـائـج أظـــهـــرت انـخـفـاضـا مـلـحـوظـا في الغطاء المرجاني بنسب متفاوتة، ما يعكس تأثيرات التغير المناخي والضغوط البيئية على هذه النظم البيئية الهامة. وأظـــهـــرت الـــدراســـة تــراجــعــا فــي الـغـطـاء فــي المــائــة فــي خليج 11.4 المــرجــانــي بنسبة 13.6 فــــي المــــائــــة فــــي أمــــلــــج، و 3.4 الـــعـــقـــبـــة، و فــي المــائــة فــي الــوجــه. وشـــدد الـعـسـكـري على أن هـــــذه الـــنـــتـــائـــج تــكــشــف عــــن حـــاجـــة مـلـحـة لتكثيف الجهود للحفاظ على هـذه الشعاب الـــتـــي تــلــعــب دوراً حـــيـــويـــا فــــي دعـــــم الــتــنــوع البيولوجي البحري. كما تسلط الضوء على أهمية استخدام التقنيات الحديثة في مراقبة الـــتـــغـــيـــرات الـبـيـئـيـة بــشــكــل مـسـتـمـر لـضـمـان استدامة هذه الأنظمة البيئية الفريدة. وأشــــار الـعـسـكـري إلـــى دوافــــع اسـتـخـدام تقنيات التعلم الآلي خلل الدراسة، موضحا أنها تعود إلـى قدرتها الفائقة على معالجة كمياتضخمة من البيانات المعقدة واكتشاف التغيرات الدقيقة في البيئات الطبيعية عبر الـــزمـــن، وهـــذه الـتـقـنـيـات تُـحـسـن دقـــة تحليل البيانات البيئية مقارنة بالطرق التقليدية، خــاصــة فـــي المــنــاطــق الــتــي يـصـعـب الــوصــول إلـــيـــهـــا أو الـــتـــي تــتــطــلــب مـــراقـــبـــة مــســتــمــرة، موضحا أن التعلم الآلي يتيح لنا بناء نماذج قــابــلــة لـلـتـعـمـيـم، مـــا يــســهــل تـطـبـيـقـهـا على مناطق جديدة دون الحاجة إلى إعادة تدريب الـــنـــمـــاذج بـشـكـل مــتــكــرر. وتــســاهــم الـــدراســـة فـي تقليل الاعـتـمـاد على الـبـيـانـات الميدانية التقليدية التي قد تكون مكلفة أو غير متاحة، مـــن خــــال تــوفــيــر إطــــار عــمــل رقــمــي متكامل يمكن استخدامه في أماكن مختلفة. واعتبر أن الدراسة تمثل خطوة حاسمة نحو تحسي إدارة وحماية الشعاب المرجانية فـي البحر الأحمر، مضيفا أنـه من خـال توفير خريطة دقيقة للتغيرات في الغطاء المرجاني، يمكن تـوجـيـه جــهــود الــحــفــاظ إلـــى المــنــاطــق الأكـثـر تـضـرراً، مما يزيد من فعالية استراتيجيات الاستعادة البيئية. عـاوة على ذلـك، تساعد هـــذه الـبـيـانـات فــي تـحـديـد الـنـقـاط الساخنة للتدهور البيئي، مما يتيح للباحثي وصناع الـــقـــرار اتـــخـــاذ تــدابــيــر فـــوريـــة لـلـتـخـفـيـف من الأضرار وتعزيز الاستدامة البيئية. الشعاب المرجانية تتعرضلتهديد متزايد من تغير المناخ (رويترز) القاهرة: محمد السيد علي منها 8 مدينة «نيوم» السعودية اشترت عبّارة كهربائية «طائرة» بزعانفرافعة تضاعفسرعتها ابـــتـــداء مـــن هـــذا الــخــريــف، سـيـكـون لـدى الـــركـــاب فــي اسـتـوكـهـولـم خــيــارٌ جــديــدٌ للنقل العام عند السفر بي مبنى البلدية وضاحية إيـــكـــيـــرو فـــي المـــديـــنـــة: عــــبّــــارة «هـــيـــدروفـــويـــل» (قـــارب بزعانف مائية) كهربائية تطير فوق فـــي المـائـة 80 المـــــاء، وتـسـتـخـدم مـــا يـصـل إلـــى أقــل مـن الـطـاقـة مـقـارنـة بـالـعـبّـارات التقليدية العاملة بالديزل. زعانفرافعة العبّارة من شركة «كانديل»، وهي شركة ســـويـــديـــة أطــلــقــت الـــنـــمـــوذج الأولــــــي لسفينة ») كـهـربـائـيـة عــام hydrofoil( «هـــيـــدروفـــويـــل . ونــظــراً لمــحــدوديــة تقنية الـبـطـاريـات، 2016 أجنحة وزعانف رافعة. كان من الصعب كهربة القوارب، إذ تعدّ بــطــاريــات الـلـيـثـيـوم أيــــون أقـــل كـثـافـة للطاقة مـــن الـــديـــزل أو الــبــنــزيــن، لــذلــك فــــإن اســتــبــدال كـل الــوقــود الـــذي تحتاجه سفينة مـا يتطلب بــطــاريــات كـبـيـرة جـــداً وثـقـيـلـة لـلـغـايـة بحيث يتعذر حملها. هـنـا يـأتـي دور تقنية «الـهـيـدروفـويـل»: فمثل الأجنحة الموجودة أسفل القارب، ترفع الــزعــانــف الـسـفـلـيـة الـسـفـيـنـة مـــن المــــاء بحيث تطير بشكل أســاســي عـلـى طـــول سـطـح المـــاء، مـــا يُــقــلــل مـــن الــســحــب ومــــقــــدار الـــطـــاقـــة الـتـي تحتاجها. مــــع الـــهـــيـــدروفـــويـــات، يُـــســـمـــح لـــقـــوارب «كـــانـــديـــا» بـالـسـفـر بــســرعــة أكــبــر مـــن حـــدود الـسـرعـة الـتـقـلـيـديـة. وفـــي اسـتـوكـهـولـم، على سبيل المـــثـــال، تقتصر الــعــبّــارات عـلـى سرعة ميلً فـي الساعة) حتى لا 13 عقدة (نحو 12 تُـخـلـف أي مـــوجـــات، إذ يـمـكـن لـتـلـك المــوجــات الــتــي يـصـنـعـهـا الـــقـــارب الـتـأثـيـر عـلـى السفن الأخـــرى، وتتسبب في تلف خطوط الشاطئ، أو البنية التحتية للأرصفة. إلا أن عبّارة الهيدروفويل الكهربائية من ،»)12 - P( 12 - «كـانـديـا»، التي تُسمى «بـي مُعفاة من هذا الحد عبر التحليق فوق سطح 20 المــــاء، فـهـي لا تخلق مــوجــات. وعـنـد نـحـو ميلً في الساعة)، تبدأ في الإقلع، 23( عقدة 30 ويـمـكـنـهـا الــــوصــــول إلــــى ســـرعـــة الإبــــحــــار ميلً في الساعة. 35 عقدة، أو نحو سرعة عالية بــــهــــذه الــــســــرعــــة، مـــــن المــــتــــوقــــع لـــعـــبّـــارة «كــانــديــا» أن تُـقـلـل وقـــت الـسـفـر بشكل كبير لسكان استوكهولم. تبلغ المسافة بـن مبنى 18 الــبــلــديــة فـــي اســتــوكــهــولــم وإيـــكـــيـــرو نــحــو مـــيـــاً. هـــنـــاك حــالــيــا عـــبّـــارة 11 كــيـلـومـتـراً أو تغطي هذا المسار، لكنها تستغرق ساعة؛ لكن » مـن «كـانـديـا» أن 12 - مـن شــأن عــبّــارة «بــي تُقلل هذا الوقت إلى النصف. كما أن ركـوب العبّارة يتجنب الازدحــام المـــروري الــذي يمكن أن يجعل رحلة السيارة دقـيـقـة. وسـيـكـون هـذا 45 تـسـتـغـرق أكـثـر مــن المشروع التجريبي الجديد المـرة الأولــى التي تطلق فيها «كانديل» سفينة للنقل العام. » من 12 - تــتــســع سـفـيـنـة الــــركــــاب «بــــي راكـــبـــا (تــنــتــج الــشــركــة أيـضـا 30 «كـــانـــديـــا» لـــــ طـــرازَيـــن لـاسـتـخـدام الـــخـــاص). وهـــي أصغر بكثير مـن الـعـبّـارات الأخـــرى: يمكن أن تتسع الــعــبّــارات التقليدية الـتـي تعمل بـالـديـزل في اسـتـوكـهـولـم (بــمــا فــي ذلـــك تـلـك الــتــي تسافر شخصا، لكن 340 حاليا إلــى إيـكـيـرو) لنحو شـــركـــة «كـــانـــديـــا» تـــقـــول إن مــتــوســط مـعـدل في المائة فقط. 10 إشغالها يبلغ نحو ويـــــقـــــول مـــيـــكـــائـــيـــل مــــاهــــلــــبــــرغ، رئـــيـــس الاتصالات في شركة «كانديل»: «عبر التحول من السفن الكبيرة شبه الفارغة إلى نظام تكون لــديــك فـيـه أسـاطـيـل أكــبــر مــن الـسـفـن الأصـغـر حجما والأكثر رشاقة، يمكنك الحصول على رحـــــات مــــغــــادرة أكـــثـــر تــــواتــــراً وأوقـــــــات سفر أقصر. وينتهي بك الأمر إلى نظام أكثر شبها بالحافلت ولكنه على الماء، مما يكون له كثير من الفوائد للركاب والبيئة». ثورة في النقل الحضري ترى شركة «كانديل» أن عبّارتها وسيلةٌ لإحـــــداث ثــــورة فـــي وســـائـــل الــنــقــل الــحــضــري. هناك كثير من المدن حول العالم مُشّيدة على الماء، وكان الماء في السابق الطريقة الرئيسية للنتقال. ولكن بعد ذلك جاءت السيارات، وكل حركة المرور الخاصة بها. طَبّقت بعض المدن سياسات مثل تسعير الازدحـام (استوكهولم مـن بينها)؛ لتقليل حـركـة المـــرور وانبعاثات المركبات. لكن بالنسبة إلى شركة «كانديل»، فإن المجاري المائية لا تُستخدَم بالقدر الكافي، وخيارات السفن الحالية ملوّثة للبيئة بشكل عـــام. وفــي غـيـاب ضـوابـط الانـبـعـاثـات، يمكن للعبّارات التي تعمل بالديزل أن تُطلق مزيداً من أكسيد النيتروجي، والجسيمات الملوّثة لكل رحلة ركاب تكون أكثر مما إذا انتقل هؤلاء الركاب بالسيارة. ونظراً لأنها كهربائية، فل تُطلق قوارب «كانديل» أي انبعاثات للعوادم. وخـــلـــص «تــحــلــيــل دورة الـــحـــيـــاة» لـعـام » مــن «كـانـديـا»، 12 - عـلـى عــبّــارة «بـــي 2022 الـــــــــــذي أجــــــــــــــراه طـــــــــاب فـــــــي المـــــعـــــهـــــد المـــلـــكـــي للتكنولوجيا في استوكهولم، إلى أن عبّارات الهيدروفويل الكهربائية تُطلِق انبعاثات من في 97.5 ثــانــي أكـسـيـد الــكــربــون أقـــل بـنـسـبـة المائة من العبّارات العاملة بالديزل. * مجلة «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا» * واشنطن: كريستين توسان من لقاحات الإنفلونزا و«كوفيد» الجرعات المعززة تدربخلايا مناعية جديدة ضد الفيروسات المتحورة تـشـيـر الأبـــحـــاث الــحــديــثــة إلــــى تـطـور مهم فـي فهم استجابة (ردة فعل) الجهاز المــــنــــاعــــي لــــلــــعــــدوى المـــــتـــــكـــــررة، خــصــوصــا فـــي مـــواجـــهـــة الـــفـــيـــروســـات المـــتـــحـــورة مثل .»19 - الإنفلونزا و«كوفيد مراكز ذاكرة جينومية وتُظهر الأبحاث أن «المراكز الجرثومية للتذكير» - وهـي الهياكل التي تتشكل في الــعــقــد الــلــمــفــاويــة والـــطـــحـــال حــيــث تتعلم الـــخـــايـــا الــبــائــيــة الـــتـــعـــرف عــلــى مـسـبـبـات الأمـــــــراض وإنــــتــــاج الأجــــســــام المــــضــــادة - لا تقوم فقط بتنشيط الخليا البائية القديمة المـــدربـــة عــلــى الـــفـــيـــروس الأصـــلـــي، ولكنها أيـــضـــا تـشـغـل خـــايـــا بــائــيــة جـــديـــدة وغـيـر مــدربــة لتوليد أجــســام مــضــادة مخصصة للتعامل مع المتغيرات الجديدة للفيروس. نــوع مـن الخليا B cell والـخـايـا البائية اللمفاوية، وهي من خليا الدم البيضاء. وتــــتــــطــــور بـــعـــض الأمــــــــــراض المـــعـــديـــة مــثــل «كـــوفـــيـــد» أو الإنـــفـــلـــونـــزا بــاســتــمــرار وتـتـغـيـر أشـكـالـهـا بـالـقـدر الـكـافـي للتغلب عـلـى أنـظـمـتـنـا المـنـاعـيـة وإعـــــادة إصـابـتـنـا مـراراً وتـكـراراً. إلا أن حـالات إعـادة العدوى اللحقة لا تؤدي غالبا إلى النتائج السيئة الأكثر شدة بسبب وجود تلك «الذاكرة». ومـــــثـــــاً وعــــنــــد الــــتــــعــــرض لأول مــــرة لمسببات الأمراض، تنتج أنظمتنا المناعية خـايـا بـائـيـة مــدربــة بشكل خـــاص، والـتـي تـتـعـلـم الــتــعــرف عـلـى الــفــيــروس والـقـضـاء عليه في وقت لاحق في المراكز الجرثومية. وتـــــظـــــل هـــــــذه الـــــخـــــايـــــا الــــبــــائــــيــــة جــــاهــــزة ٍومستعدة لإنتاج أجسام مضادة قوية. خطدفاع ثان وفي السابق اعتقد العلماء أن الجسم يــتــخــلــص فــــي الـــنـــهـــايـــة مــــن هـــــذه الأنـــــــواع مـــــن الــــــعــــــدوى بـــشـــكـــل أســـــاســـــي بــتــســريــع عـمـل الـخـايـا المـنـاعـيـة الـقـديـمـة عــن طريق تحسي تلك المدربة منها سابقا في المراكز الجرثومية. ولكن الأبحاث الحديثة تشير recall » إلى أن «المراكز الجرثومية للتذكير تـلـك الــتــي تـتـشـكـل عند germinal centres إعادة التعرض تعمل في الواقع على توليد خـط دفــاع ثــانٍ مختلف مـن خـال الاعتماد بــشــكــل كــبــيــر عـــلـــى الـــخـــايـــا الـــبـــائـــيـــة غـيـر المدربة. وتركز هذه المراكز المعاد تنشيطها على تطوير أجسام مضادة جديدة تماما بينما تنطلق الخليا البائية ذات الخبرة مباشرة إلى العمل. وفـــــــي هـــــــذا الــــســــيــــاق تــــبــــن الـــــدراســـــة يوليو 9 في Immunity المنشورة في مجلة بــــقــــيــــادة الـــبـــاحـــثـــن أريـــــن 2024 ) (تـــــمـــــوز ش يــبــرز وغــابــريــيــل فـيـكـتـورا مـــن مختبر ديـنـامـيـكـيـات الـخـايـا الـلـمـفـاويـة بجامعة روكفلر الأميركية في نيويورك، أن الأجسام المـــضـــادة الــقــديــمــة تـمـنـع الــخــايــا الـبـائـيـة الـــقـــديـــمـــة مــــن دخــــــول المــــراكــــز الــجــرثــومــيــة عـنـد الـتـعـرض المـتـكـرر للمستضدات، مما يسمح للخليا البائية غير المدربة بتطوير أجسام مضادة جديدة وأكثر فعالية ضد السللات المتحورة للفيروس. وهذه الآلية تضمن أن الجهاز المناعي لا يـهـدر طاقته فــي الاسـتـجـابـة لــســالات قـديـمـة، بــل يركز على محاربة المستضدات الأحــدث والأكثر تهديداً. تحسين اللقاحات وتـــبـــرز أهــمــيــة هــــذه الاكـــتـــشـــافـــات في تحسي استراتيجيات اللقاحات. فبالنسبة لـلـفـيـروسـات المــتــطــورة مـثـل الإنــفــلــونــزا أو » قـد تـكـون الـجـرعـات المـعـززة 19 - «كـوفـيـد التي تحتوي على مستضدات متغيرة أكثر فعالية من المعززات التقليدية لأنها تساعد الـــجـــهـــاز المـــنـــاعـــي عـــلـــى اســـتـــهـــداف أحــــدث المتغيرات بـــدلاً مـن مـجـرد تعزيز الأجـسـام المضادة بشكل عام. وعلى صعيد آخــر، فـإن تطوير ذاكـرة الخليا البائية يشكل تحديا علميا معقداً لا يـزال العلماء يستكشفونه لفهم الآليات التي تحكم تكوين هـذه الخليا وأدوارهـــا الـوقـائـيـة ضـد الــعــدوى المـتـكـررة كما يقول كنتشان مـو وزمـــاؤه فـي بحثهم المنشور 7 فـــي Cell Death Discovery فـــي مــجــلــة .2024 ) مارس (آذار والمـــنـــاعـــة الــطــويــلــة الأمــــد الــتــي تمنح الـــجـــســـم الـــــقـــــدرة عـــلـــى مـــقـــاومـــة الأمـــــــراض الـــغـــازيـــة بــعــد الإصــــابــــة بــهــا لمــــرة واحـــــدة، تـــرتـــبـــط ارتـــبـــاطـــا وثـــيـــقـــا بــــذاكــــرة الــخــايــا الـــبـــائـــيـــة. أمــــا المـــكـــونـــان الــرئــيــســيــان لـهـذه الــــــذاكــــــرة فـــهـــمـــا خــــايــــا الــــــذاكــــــرة الـــبـــائـــيـــة PCs)( والــخــايــا الـبـازمـيـة طـويـلـة الـعـمـر long - lived plasma cells وتحفظ خليا الذاكرة البائية «الذاكرة المـنـاعـيـة» لـلـفـيـروسـات أو البكتيريا، مما يسمح للجسم بـالاسـتـجـابـة بشكل أســرع وأكثر فعالية عند إعادة التعرض للعدوى. مـــن جــهــة أخــــرى تــقــوم الــخــايــا الـبـازمـيـة طــويــلــة الــعــمــر بــإنــتــاج الأجـــســـام المـــضـــادة باستمرار لفترات طويلة مما يوفر حماية مستمرة ضد العدوى وتــــشــــكــــل الــــعــــمــــلــــيــــات الـــكـــيـــمـــيـــائـــيـــة والخلوية التي تتحكم في اختيار الخليا الــبــائــيــة لـتـصـبـح خـــايـــا ذاكــــــرة أو خـايـا بلزمية طويلة العمر مجالاً نشطا للبحث العلمي. وحتى الآن تعتمد معظم اللقاحات على تحفيز ذاكرة الخليا البائية كجزء من استجابة الـجـهـاز المـنـاعـي ومــع ذلــك ورغـم الــتــطــور الـكـبـيـر فــي تصميم الـلـقـاحـات لم نتمكن حتى الآن من تطوير لقاحات قادرة على تحفيز هذه الخليا بكفاءة ضد بعض الأمراض الفتاكة مثل الملريا والإيدز. وأخـــــيـــــراً يـــتـــمـــحـــور الـــبـــحـــث المــســتــمــر حـــول الـفـهـم العميق لـلـمـسـارات الجزيئية والخلوية التي تتحكم في تكوين وتنشيط خليا الـذاكـرة البائية. ويعتبر هـذا الفهم ضــــروريــــا لــتــطــويــر لـــقـــاحـــات أكـــثـــر فـعـالـيـة قــــادرة عـلـى تـوفـيـر حـمـايـة مناعية طويلة الأمــد ضـد مجموعة واسـعـة مـن الأمـــراض، بما فـي ذلـك الأمـــراض التي لـم نتمكن بعد من السيطرة عليها بشكل كامل. الخلايا البائية المناعية لندن: د. وفا جاسم الرجب «المراكز الجرثومية للتذكير» تشغل خلايا أصلية لتوليد أجسام مضادة أكثر فعالية النصالكامل على الموقع الالكتروني