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)

سرطان الأمعاء يشغّل ويوقف «مفاتيح جينية» للتهرب من جهاز المناعة

سرطان الأمعاء يشغّل ويوقف «مفاتيح جينية» للتهرب من جهاز المناعة
TT

سرطان الأمعاء يشغّل ويوقف «مفاتيح جينية» للتهرب من جهاز المناعة

سرطان الأمعاء يشغّل ويوقف «مفاتيح جينية» للتهرب من جهاز المناعة

تتعمّق دراسة جديدة في الآليات التي تستغل بها الخلايا السرطانية الطفرات الجينية للتهرب من جهاز المناعة، مع التركيز على الطفرات في جينات إصلاح الحامض النووي (دي إن إيه) التي تعمل بصفتها مفاتيح للتحكم في معدلات الطفرات داخل الخلايا السرطانية. وهذا ما يسهّل نمو الورم والتهرب المناعي؛ إذ يمكن للسرطان إنشاء تلك الطفرات وإصلاحها بشكل متكرر، لتكون بمثابة «مفاتيح جينية» تعمل على كبح نمو الورم أو عدم كبحه اعتماداً على ما هو أكثر فائدة لتطور السرطان.

قانون التوازن التطوري

وكان يُعتقد سابقاً أن عدد الطفرات الجينية في الخلية السرطانية يرجع إلى الصدفة البحتة. لكن الدراسة الجديدة التي نُشرت في مجلة «نتشر جينتكس» (Nature Genetics) في 3 يوليو (تموز) 2024 قدّمت نظرة ثاقبة حول كيفية تعامل السرطان مع عمل «التوازن التطوري»، الذي يعني أن الخلايا السرطانية تستغل آليات إصلاح الحامض النووي المعيبة لتعزيز نمو الورم. ولكنها تعود مرة أخرى إلى وضع الإصلاح لحماية المناطق الجينومية الأساسية والتهرب من جهاز المناعة؛ إذ تتمتع خلايا سرطان الأمعاء بالقدرة على تنظيم نموها باستخدام مفتاح التشغيل والإيقاف الجيني لزيادة فرص بقائها على قيد الحياة إلى أقصى حد. وهي ظاهرة لُوحظت لأول مرة من قبل الباحثين في جامعة «كاليفورنيا» في لوس أنجليس في الولايات المتحدة و«المركز الطبي الجامعي» في أوتريخت بهولندا.

سرطان الأمعاء

السرطان هو مرض وراثي ناجم عن طفرات في الحامض النووي لدى البشر؛ إذ يحدث تلف الحامض النووي طوال الحياة سواء بشكل طبيعي أو بسبب العوامل البيئية.

وللتغلب على ذلك طوّرت الخلايا السليمة استراتيجيات لحماية سلامة الشفرة الوراثية. ولكن إذا تراكمت الطفرات في الجينات الرئيسية المرتبطة بالسرطان يمكن أن تتطور الأورام. ويُعد سرطان الأمعاء رابع أكثر أنواع السرطان شيوعاً في المملكة المتحدة؛ إذ يحدث نحو 43 ألف حالة سنوياً.

وعلى الرغم من أنه لا يزال سرطاناً يصيب كبار السن في الغالب فإن الحالات بين الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 50 عاماً تزايدت في العقود الأخيرة.

«مفاتيح جينية»

تسلّط الدراسة الضوء على الدور الحاسم لجينات إصلاح الحامض النووي خصوصاً جينات «MSH3» و«MSH6» في تعديل معدلات الطفرة. ووُجد أن الطفرات في هذه الجينات ترتبط بحجم كبير من الطفرات في الأورام؛ ما يشير إلى أن هذه المفاتيح الجينية يمكن أن تؤثر بصفة كبيرة على سلوك الورم.

واكتشف الباحثون أن طفرات إصلاح الحامض النووي هذه تعمل بمثابة «مفاتيح جينية». ومن خلال تشغيل آليات الإصلاح وإيقافها يمكن للخلايا السرطانية إدارة معدلات الطفرات الخاصة بها؛ لتعزيز النمو عندما يكون مفيداً، وقمعه لتجنب الكشف المناعي، وهذه الآلية تتيح للأورام تحقيق التوازن بين الطفرة السريعة للتطور والحفاظ على معدل طفرة منخفض بدرجة كافية لتجنب إثارة استجابة مناعية.

التهرب المناعي

وقال الدكتور مارنيكس يانسن، كبير مؤلفي الدراسة من معهد «UCL» للسرطان في جامعة «كوليدج لندن» بالمملكة المتحدة، إن قدرة الخلايا السرطانية على تعديل معدلات الطفرة بشكل مباشر تؤثر في تهربها من جهاز المناعة. ويمكن لمعدلات الطفرات المرتفعة أن تولد مستضدات جديدة تجذب الخلايا المناعية، ولكن من خلال التحكم في هذه المعدلات يمكن للأورام تقليل ظهورها لجهاز المناعة، وبالتالي تجنّب المراقبة المناعية وتدميرها. وهذه الآلية لها آثار كبيرة في العلاج المناعي، نظراً لأن العلاجات المناعية غالباً ما تستهدف الأورام شديدة التحور؛ لذلك فإن فهم كيفية تنظيم الأورام لمعدلات الطفرات الخاصة بها يمكن أن يساعد في التنبؤ بفاعلية هذه العلاجات.

وتشير الدراسة إلى أن استهداف هذه المفاتيح الجينية قد يعزّز فاعلية العلاجات المناعية عن طريق منع الأورام من تقليل معدلات الطفرات الخاصة بها لتجنب الكشف المناعي.

تحليل العينات

هناك نحو 20 بالمائة من حالات سرطان الأمعاء تكون ناجمة عن طفرات في جينات إصلاح الحامض النووي، في حين أن هذه الطفرات تساعد الأورام على النمو من خلال السماح بتغييرات جينية سريعة، فإنها تجعل الورم أكثر قابلية للاكتشاف بوساطة الجهاز المناعي، بسبب اختلافه عن الخلايا الطبيعية. والطفرات في جينات «MSH3» و«MSH6» لها أهمية خاصة ترتبط بالحجم الكبير للطفرات في الأورام. ولأجل التحقق من صحة النتائج التي توصلوا إليها استخدم الباحثون نماذج خلايا معقدة تُعرف باسم «العضيات» organoids التي تمت زراعتها في المختبر من عينات ورم المريض؛ إذ ساعدت هذه النماذج في إثبات التأثير الوظيفي لطفرات إصلاح الحامض النووي على معدلات الطفرة والتهرب المناعي.

الفوضى الجينية

وقال الدكتور حمزة كايهانيان، المؤلف الأول للدراسة من معهد «UCL» للسرطان، إنه كان يُعتقد سابقاً أن درجة الفوضى الجينية في السرطان ترجع فقط إلى تراكم الطفرات بالصدفة على مدى سنوات كثيرة.

لكن الخلايا السرطانية تمكنت من إعادة توظيف هذه المساحات المتكررة في الحامض النووي سراً، مثل مفاتيح تطورية لضبط مدى سرعة تراكم الطفرات في الخلايا السرطانية.

ومن المثير للاهتمام أنه تم العثور على هذه الآلية التطورية سابقاً بصفتها محركاً رئيسياً لمقاومة العلاج المضاد للبكتريا لدى المرضى الذين عُولجوا بالمضادات الحيوية، مثلها مثل الخلايا السرطانية، فقد طوّرت البكتيريا مفاتيح وراثية تزيد من تكرر الطفرات عندما يكون التطور السريع هو المفتاح عند مواجهة المضادات الحيوية.

وبالتالي فإن نتائج الدراسة تؤكد بشكل أكبر أوجه التشابه بين تطور البكتيريا والخلايا السرطانية البشرية، وهو مجال رئيسي لأبحاث السرطان النشطة. وأخيراً، توفر دراسة مفاتيح التشغيل الجينية التي تدعم عملية التهرب المناعي للسرطان رؤى جديدة حول الاستراتيجيات التكيفية للخلايا السرطانية، من خلال الاستفادة من المفاتيح الجينية في جينات إصلاح الحامض النووي؛ إذ يمكن للأورام ضبط معدلات الطفرات الخاصة بها لتحقيق التوازن بين النمو والتهرب المناعي.

وهذا الاكتشاف يفتح آفاقاً جديدة لتعزيز علاج السرطان خصوصاً من خلال تطوير علاجات تستهدف هذه المفاتيح الجينية لتحسين فاعلية العلاج المناعي.