حل لغز هجرة الطيور ليلاً

دراسة أميركية كشفت الأسباب

تغييرات في بنية بروتين مهم تسمح للطيور بالهجرة ليلاً
تغييرات في بنية بروتين مهم تسمح للطيور بالهجرة ليلاً
TT

حل لغز هجرة الطيور ليلاً

تغييرات في بنية بروتين مهم تسمح للطيور بالهجرة ليلاً
تغييرات في بنية بروتين مهم تسمح للطيور بالهجرة ليلاً

نجح فريق بحثي دولي في حل لغز كيفية هجرة الطيور ليلاً، وذلك على الرغم من غياب الضوء اللازم لتفعيل بروتينات حساسة تلعب دوراً في مساعدتها على التنقل. وتعتمد الطيور على المجال المغناطيسي للأرض لمساعدتها في التنقل، وكان هناك اعتقاد أن بروتينات حساسة للضوء الأزرق تسمى «الكريبتكروم»، تجعل من الممكن للطيور القيام بذلك، لكن هجرة كثير من الطيور ليلاً دفعت الباحثين للتساؤل عن كيفية عمل هذه البروتينات في ظل غياب الضوء.
وخلال الدراسة التي نشرت في العدد الأخير من دورية «PNAS» الشهرية، وجد باحثون من جامعات أميركية وبريطانية وألمانية، أنه في بروتينات «الكريبتكروم» في الطيور المهاجرة آلية تعزز من قدرتها على الاستجابة للضوء المنخفض ليلاً، بما يمكّنها من استشعار المجال المغناطيسي للأرض والاستجابة له.
وتوجد بروتينات «الكريبتكروم» في كل من النباتات والحيوانات، وهي مسؤولة عن إيقاعات الساعة البيولوجية في الأنواع المختلفة، وركّز العلماء خلال الدراسة بشكل خاص على معرفة مزيد عن بروتين غير عادي للعين يسمى «CRY4»، وهو جزء من فئة هذه البروتينات؛ حيث تمكنوا من تحديد مسار فريد لهذا البروتين يسهل الوظيفة في ظروف الإضاءة المنخفضة.
وتوصل الباحثون لهذه النتيجة بعد أن أخذوا عينات لهذا البروتين من الحمام، وتمت تنمية بلورات البروتين، ثم قاموا بتعريض البلورات للأشعة السينية، ما أتاح لهم تحديد موقع جميع الذرات الموجودة فيه، فوجدوا تغييرات غير عادية في المناطق الرئيسية في بنيته، هي المسؤولة عن تعزيز قدرتهم على جمع الضوء من بيئتهم، لاستخدامه ليلاً.
ويقول د. جوزيف تاكاهاشي، الباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشر أول من أمس، على موقع جامعة ساوثرن ميثوديست الأميركية، التي قاد باحثوها الدراسة: «لقد تمكنا من إظهار أن بروتينات الكريبتكروم في الطيور فعالة للغاية في جميع مستويات الإضاءة المنخفضة، ونتيجة لذلك فإننا نفهم الآن كيف يمكن أن تستجيب لكثافات الإضاءة المنخفضة للغاية، وتعمل في ظل ظروف الليل».
ويضيف: «على الرغم من أن بروتينات الكريبتكروم في النباتات والحشرات ذات تأثير ضوئي كبير، ما يعني أنها تتفاعل مع أشعة الشمس، فإن دراستنا تؤكد أن بنيتها في الطيور تبدو مختلفة لتمكنها من الهجرة ليلاً».



خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
TT

خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)

يُحذر العلماء من أن تغير المناخ يمكن أن يقلل بشكل كبير من الحياة في أعمق أجزاء محيطاتنا التي تصل إليها أشعة الشمس، حسب (بي بي سي).
ووفقا لبحث جديد نُشر في مجلة «نيتشر كوميونيكشنز». فإن الاحترار العالمي يمكن أن يحد من الحياة فيما يسمى بمنطقة الشفق بنسبة تصل إلى 40 في المائة بنهاية القرن.
وتقع منطقة الشفق بين 200 متر (656 قدماً) و1000 متر (3281 قدماً) تحت سطح الماء.
وجد الباحثون أن «منطقة الشفق» تندمج مع الحياة، ولكنها كانت موطناً لعدد أقل من الكائنات الحية خلال فترات أكثر دفئاً من تاريخ الأرض.
وفي بحث قادته جامعة إكستر، نظر العلماء في فترتين دافئتين في ماضي الأرض، قبل نحو 50 و15 مليون سنة مضت، وفحصوا السجلات من الأصداف المجهرية المحفوظة.
ووجدوا عدداً أقل بكثير من الكائنات الحية التي عاشت في هذه المناطق خلال هذه الفترات، لأن البكتيريا حللت الطعام بسرعة أكبر، مما يعني أن أقل من ذلك وصل إلى منطقة الشفق من على السطح.
وتقول الدكتورة كاثرين كريشتون من جامعة إكستر، التي كانت مؤلفة رئيسية للدراسة: «التنوع الثري لحياة منطقة الشفق قد تطور في السنوات القليلة الماضية، عندما كانت مياه المحيط قد بردت بما يكفي لتعمل مثل الثلاجة، والحفاظ على الغذاء لفترة أطول، وتحسين الظروف التي تسمح للحياة بالازدهار».
وتعد منطقة الشفق، المعروفة أيضاً باسم المنطقة الجائرة، موطناً حيوياً للحياة البحرية. ويعد التخليق الضوئي أكثر خفوتاً من أن يحدث إلا أنه موطن لعدد من الأسماك أكبر من بقية المحيط مجتمعة، فضلاً عن مجموعة واسعة من الحياة بما في ذلك الميكروبات، والعوالق، والهلام، حسب مؤسسة «وودز هول أوشيانوغرافيك».
وهي تخدم أيضاً وظيفة بيئية رئيسية مثل بالوعة الكربون، أي سحب غازات تسخين الكواكب من غلافنا الجوي.
ويحاكي العلماء ما يمكن أن يحدث في منطقة الشفق الآن، وما يمكن أن يحدث في المستقبل بسبب الاحتباس الحراري. وقالوا إن النتائج التي توصلوا إليها تشير إلى أن تغيرات معتبرة قد تكون جارية بالفعل.
وتقول الدكتورة كريشتون: «تعدُّ دراستنا خطوة أولى لاكتشاف مدى تأثر هذا الموطن المحيطي بالاحترار المناخي». وتضيف: «ما لم نقلل بسرعة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، قد يؤدي ذلك إلى اختفاء أو انقراض الكثير من صور الحياة في منطقة الشفق في غضون 150 عاماً، مع آثار تمتد لآلاف السنين بعد ذلك».