مخاطر بيئية تهدد البشرية

التلوث والتغيرات المناخية تجلب الكوارث لكوكب الأرض

مخاطر بيئية تهدد البشرية
TT

مخاطر بيئية تهدد البشرية

مخاطر بيئية تهدد البشرية

يعقد في مدينة كاتوفيتسي البولندية اليوم الثالث من شهر ديسمبر (كانون الأول) المؤتمر الرابع والعشرون للأطراف المشاركة في اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ. ويواجه كوكب الأرض حالياً الكثير من المخاوف البيئية أبرزها التلوث والتغيرات المناخية.

من المشكلات البيئية الأخرى الأمطار الحمضية وتلوث الهواء، إضافة إلى أضرار الامتداد العمراني، ومشكلة التخلص من النفايات واستنفاد طبقة الأوزون وتلوث المياه وغيرها الكثير التي تؤثر على الإنسان والحيوان. وعلى مدى العقود القليلة الماضية، ارتفع استغلال الكوكب وتدهور البيئة بمعدل ينذر بالخطر. ولذا شهدنا كوارث طبيعية أكثر في صورة فيضانات مفاجئة وأمواج تسونامي وأعاصير.

مشكلات الأرض البيئية

> تلوث الهواء: إن تلوث الهواء والماء والتربة يستغرق سنوات كثيرة حتى يتعافى. وتعتبر أبخرة صناعة السيارات والمركبات السموم الأكثر وضوحا كما أن المعادن الثقيلة والنترات والبلاستيك سموم مسؤولة أيضاً عن التلوث التي يتم تفريغها من قبل الشركات والمصانع.
> تلوث المياه: النفايات من الأنشطة الصناعية والزراعية تلوث المياه التي يستخدمها البشر والحيوانات والنباتات. وقد يحدث التلوث عن البقع النفطية والأمطار الحمضية والامتداد العمراني.
> تلوث التربة والأرض: يعني تلوث الأرض ببساطة تدهور سطح الأرض نتيجة للأنشطة البشرية مثل التعدين والنفايات وإزالة الغابات والأنشطة الصناعية والإنشائية والزراعية.
> تغير المناخ: يعد تغير المناخ من الاهتمامات البيئية الأخرى التي ظهرت خلال العقدين الأخيرين. إن للتغير البيئي تأثيرات مدمرة مختلفة تشمل، على سبيل المثال لا الحصر، ذوبان الجليد القطبي والتغير في المواسم والأمراض الجديدة والتغير في حالة المناخ العام.
> الاحترار العالمي: يؤدي استخدام الوقود الأحفوري إلى تفريغ الغازات المسببة للاحتباس الحراري، والتي تسبب تغيراً بيئياً. ومع ذلك، فإن الأفراد يبذلون الجهود للانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة.
> إزالة الغابات: الغابات هي مصدر الأكسجين الرئيسي وتساعد أيضاً في إدارة درجة الحرارة وهطول الأمطار. في الوقت الحالي، تغطي الأراضي المشجرة 30 في المائة من المساحة الكلية، لكن المناطق الحرجية تُفقد بشكل منتظم لأن الناس يبحثون عن المنازل والمواد الغذائية. وان إزالة الغابات هي مشكلة كبيرة وستستمر في التفاقم.
> التعديل الجيني: يسمى التعديل الوراثي باستخدام التكنولوجيا الحيوية بالهندسة الوراثية. والهندسة الوراثية للأغذية تجلب السموم والمرض وإن بعض هذه المحاصيل يمكن أن تشكل تهديداً للعالم من حولنا، حيث تبدأ الحيوانات في ابتلاع المواد الكيميائية غير الطبيعية.
> التأثير على الحياة البحرية: لا تزال زيادة كمية الكربون في الماء والجو تشكل مشكلة في العالم من حولنا. والتأثير الرئيسي لها يظهر على المحار والأسماك المجهرية، إذ إن لها تأثيرات مشابهة لهشاشة العظام في البشر.

الإنسان والطبيعة

> قضايا الصحة العامة: المياه القذرة هي أعظم خطر على رفاه العالم وتشكل خطراً على صحة وعمر الإنسان والحيوان.
> الاكتظاظ السكاني: يصل عدد سكان الكوكب إلى مستويات لا يمكن تحملها، حيث يواجه نقصاً في الموجود من الماء والوقود والغذاء. الزيادة السكانية هي واحدة من أهم الاهتمامات البيئية.
> ضياع التنوع البيولوجي: يعد التنوع البيولوجي ضحية أخرى بسبب تأثير البشر على البيئة التي هي نتاج لـ3.5 مليار سنة من التطور. وتدمير الموطن الطبيعي هو سبب رئيسي لفقدان التنوع البيولوجي. ويتسبب فقدان تلك المواطن في إزالة الغابات والاكتظاظ السكاني والتلوث والاحترار العالمي.
> النفايات المنزلية والصناعية: إن الاستخدام المفرط للمواد البلاستيكية وغيرها يؤدي إلى قلق دولي في نقل النفايات. وإن الدول المتقدمة هي سيئة السمعة لإنشاء مقياس غير معقول من النفايات أو غير المرغوب فيه وإلقاء النفايات في البحار.
> استنفاد طبقة الأوزون: طبقة الأوزون هي طبقة غير قابلة للاكتشاف من الحماية حول الكوكب التي تؤمننا من أشعة الشمس غير الآمنة. يرجع الفضل في استنفاد طبقة الأوزون الحرجة في الهواء إلى التلوث الناجم عن البروميد والكلور الموجودان في ذرات الكلوروفلورو كربونChlorofloro carbons (CFCs) فعندما ترتفع هذه الغازات السامة نحو الغلاف الجوي، فإنها تسبب ثغرة في طبقة الأوزون أكبرها فوق القطب الجنوبي.
> استخراج المعادن: المعادن التي تستخرج من باطن الأرض أيضاً تجلب المواد الكيميائية الضارة من أعماق الأرض إلى سطحها. والانبعاثات السامة من التعدين يمكن أن تلوث الهواء والماء والتربة.
> استنفاد الموارد الطبيعية: الموارد غير المتجددة محدودة وستنتهي صلاحيتها يوماً ما. يمكن أن يؤدي استهلاك الوقود الأحفوري بمعدل كبير إلى الاحترار العالمي الذي بدوره يؤدي إلى زيادة ذوبان القمم الجليدية القطبية وزيادة مستويات البحار.
> الكوارث الطبيعية: الكوارث الطبيعية مثل الزلازل والفيضانات وأمواج تسونامي والأعاصير والبراكين غير متوقعة ومدمرة ويمكن أن تسبب ضرراً لا يمكن إصلاحه. وتسبب خسائر فادحة في الأرواح والممتلكات.
> المشكلات النووية: تعتبر النفايات المشعة وقوداً نووياً يحتوي على مادة مشعة، وهو منتج ثانوي لتوليد الطاقة النووية. النفايات المشعة هي مصدر قلق بيئي شديد السمية ويمكن أن يكون له تأثير مدمر على حياة الناس الذين يعيشون في الجوار، إذا لم يتم التخلص منها بشكل صحيح. والنفايات المشعة ضارة بالنسبة للبشر والنباتات والحيوانات والبيئة المحيطة.
> الأمطار الحمضية: قد يحدث هطول أمطار غزيرة ضارة بسبب استخدام الوقود الأحفوري أو البراكين أو إفساد الغطاء النباتي الذي يفرز ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين في الهواء.
> التلوث الزراعي: تستخدم الأساليب الزراعية الحديثة المنتجات الكيميائية مثل المبيدات الحشرية والأسمدة للتعامل مع الآفات المحلية.
لا تختفي بعض المواد الكيميائية عند رشها، بل تتسرب إلى الأرض وبالتالي تضر بالنباتات والمحاصيل أيضاً.
> التوسع الحضري: التوسع الحضري يلمح إلى انتقال السكان من السلاسل الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية إلى مناطق منخفضة الكثافة مما يؤدي إلى تمدد المدينة على مساحة ريفيه أكبر.
> النفايات الطبية: النفايات الطبية هي نوع من النفايات التي يتم إنتاجها بكميات كبيرة من قبل مراكز الرعاية الصحية مثل المستشفيات ودور رعاية المسنين وعيادات الأسنان وتعتبر ذات طبيعة حيوية خطرة. يمكن أن تشمل النفايات الإبر والمحاقن والقفازات والأنابيب والشفرات والدم وأجزاء الجسم وغيرها الكثير.
> القمامة ومدافن النفايات: القمامة تعني ببساطة التخلص من القمامة أو الحطام بشكل غير صحيح أو في موقع خاطئ عادة على الأرض بدلاً من التخلص منها في حاوية القمامة أو سلة إعادة التدوير.
يمكن أن تتسبب القمامة في إحداث تأثير بيئي واقتصادي كبير جداً في إنفاق ملايين الدولارات لتنظيف نفايات الطرق التي تلوث الهواء النظيف.
من ناحية أخرى، لا تشكل مدافن النفايات سوى مقالب ضخمة للقمامة تجعل المدينة تبدو قبيحة وتنتج غازات سامة يمكن أن تكون قاتلة للبشر والحيوانات.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.