«كاوست» تتقصى آثار النشاط البشري على الحياة البرية عالمياً

«كاوست» تتقصى آثار النشاط البشري على الحياة البرية عالمياً
TT

«كاوست» تتقصى آثار النشاط البشري على الحياة البرية عالمياً

«كاوست» تتقصى آثار النشاط البشري على الحياة البرية عالمياً

حينما بلغت جائحة «كورونا» ذروتها في عام 2020 وحدث الإغلاق العام في معظم دول العالم للحد من انتشار مرض «كوفيد - 19»، أتاحت تلك الإجراءات فرصة فريدة لعلماء البيئة في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، لدراسة تأثير وجود البشر أو غيابهم في التنوع البيولوجي، عبر مشروع بحثي دولي يُسمى «PAN - Environment» الذي يربط بين الباحثين حول العالم الذين يدرسون الآثار البيئية لعمليات الإغلاق.

البشر والطبيعة

لقد أفرزت الجائحة ولا تزال تأثيرات سلبية شملت مناحي الحياة كافة، ومن ضمنها مجتمع البحث العلمي. فقد طالت تداعيات تلك الأزمة الباحثين والمنشآت البحثية وطلبة الدراسات العليا والتعاون العلمي العالمي والاستراتيجيات البحثية.
في الجانب الآخر كشفت هذه الأزمة عن أهمية البحث العلمي كوسيلة للتقدم ولمواجهة كافة الأزمات والكوارث في المستقبل، كما ساهمت بجعل المبدعين محليين بقدر ما هم عالميين، وأظهرت أهمية التشبيك العلمي.
نذكر أنه وقبل ظهور هذه الجائحة شكلت حرية السفر ونقل البضائع عن طريق البر أو الجو أو البحر أساساً للتقدم الاجتماعي والاقتصادي، لكن كان لها آثار وعواقب باهظة الثمن فيما يخص عالم الطبيعة، إذ أدت إلى تدمير الموائل وحدوث ظاهرة التغير المناخي. وفي شهر أبريل (نيسان) من عام 2020 تغير الوضع، إذ تمكنت الطبيعة من بسط نفوذها من جديد بسبب تعرض ما يقرب من 4.4 مليار شخص لإجراءات من الإغلاق الكامل أو الجزئي على المستوى الوطني، مما اضطر هؤلاء الأفراد إلى تقييد تحركاتهم بشدة.
مع بقاء الناس في منازلهم، أخذت الأحياء البرية تظهر في أماكن غير متوقعة، إذ شارك عديدٌ من الأشخاص في رصد مشاهد لحيوانات برية، على وسائل التواصل الاجتماعي.
عندما لاحظ البروفسور كارلوس دوارتي، الأستاذ المـتميز في علوم البحار بـ«كاوست»، التقارير المتزايدة عن السلوك الحيواني غير المعتاد، أطلق مشروع «PAN - Environment» للربط بين الباحثين الدوليين الذين يدرسون الآثار البيئية لعمليات الإغلاق.
«هدفنا استغلال تجربة انعزال البشر في منازلهم التي حدثت على المستوى العالمي بمحض المصادفة لتقييم آثار النشاط البشري في التنوع البيولوجي والنظم البيئية على نطاق عالمي»، حسبما يقول دوارتي، الذي قاد المشروع جنباً إلى جنب مع الدكتورة أماندا بيتس، وهي اختصاصية علم البيئة البحرية بجامعة ميموريال في نيوفاوندلاند بكندا، والبروفسور ريتشارد بريماك، اختصاصي علوم البيئة بجامعة بوسطن في الولايات المتحدة الأميركية.
تشير وفرة من الأدلة المتناقلة في أثناء عمليات الإغلاق إلى أن الحيوانات قد استغلت غياب البشر لتتمتع بحرية الحركة، كظهور مجموعة من حيوانات ابن آوي (نوع من الذئاب) تجوب المتنزهات في تل أبيب، وعصبة من القِرَدة تبسط سيطرتها على الطرق الخالية في الهند، وحيوانات القندس تتأمل واجهات المحلات في برلين. لكن ثمة إشارات تحذيرية أيضاً تُظهِر أن بعض الأنواع قد تكون مُعرضة للخطر مع هجوم مزيد من البشر على المساحات الخضراء أو شروعهم في الصيد والبحث عن الطعام. من ثم، أدرك فريق دوارتي مدى الحاجة إلى إجراء تحقيق علمي كمي.
ركزت معظم الجهود الساعية إلى قياس تأثير البشر في الحيوانات إما على التغيرات عبر المكان - على سبيل المثال، كيف يختلف التنوع البيولوجي فيما بين المناطق المحمية وغير المحمية - وإما عبر الزمان، مثلاً، كيف تستجيب الحياة البرية في منطقة ما للتغيرات في النشاط البشري، سواء كانت قصيرة أو طويلة الأمد. لقد تسببت جائحة «كوفيد - 19» في حدوث اضطرابات مماثلة في جميع أنحاء العالم، مع فرض عديد من البلدان تدابير وقائية صارمة متماثلة.

دروس مستفادة

يتولى مشروع «PAN - Environment» جمع بيانات عالمية من مصادر متنوعة حتى يتمكن علماء البيئة من مقارنة سلوك الحيوانات قبل فرض إجراءات الإغلاق وأثناءها وبعدها، وكذلك في المواقع التي تطبق مستويات مختلفة من القيود، ومقارنة ذلك بالنتائج الواردة من مواقع «رصد» نائية أو يتعذر الوصول إليها. من شأن هذه الجهود أن تكشف ما إذا كان تراجع النشاط البشري قد مكن الحيوانات بالفعل من توسيع نطاق وجودها وزيادة أعدادها، وما إذا كان انعدام جهود المحافظة قد أدى إلى تعريض مزيد من الأنواع المهددة بالانقراض للخطر.
تُمثل هذه الظروف أيضاً فرصة لتقييم نقاط القوة والضعف في أنظمة الرصد الحالية، واستخدام النتائج لتحسين عملية الحفاظ على التنوع البيولوجي.
وقد فرضت مسألة تنظيم الجهود البحثية على المستوى العالمي في خضم القيود الناتجة عن عمليات الإغلاق تحديات عديدة. يقول دوارتي: «من الصعب التنسيق بين فرق كبيرة الحجم حول العالم عندما لا يكون بوسعك الالتقاء بأفرادها. ولكن لحسن الحظ، تقع (كاوست) في منطقة زمنية مناسبة بين الشرق والغرب، وهو الأمر الذي يتيح لي القيام بعملية التنسيق تلك».
ومع ذلك، ففي ضوء خضوع معظم الباحثين للاحتجاز في منازلهم، لم يتمكن أعضاء الفريق من مواكبة الملاحظات، مما جعل من الصعب الحصول على مجموعات قوية من البيانات. وعن هذا يقول دوراتي، «تلك هي النقطة التي عندها يمكن أن تساعد نُهُج البيانات الضخمة على الحد من أوجه عدم اليقين».
دعا فريق دوارتي علماء البيئة والعلماء المواطنين، مثل الباحثين المشاركين في مبادرة «بيو - لوغينغ» Bio - Logging وزملائهم من علماء الأحياء وعلماء البيئة والجهات المالكة لبيانات التنقل الخاصة بالبشر، لتوفير إمكانية الوصول المفتوح والسريع إلى ملاحظاتهم. ويأمل الباحثون في جمع بيانات آنية كافية للاسترشاد بها في وضع إجراءات فورية لعملية حفظ الأنواع، وذلك من خلال دمج مصادر البيانات المتنوعة، بما في ذلك الدراسات الاستقصائية التقليدية للحياة البرية والقصص المتناقلة، وأجهزة تتبع الحيوانات، والاستشعار عن بُعد، ووسائل التواصل الاجتماعي والصور مُحددة المواقع الجغرافية.

جودة الهواء والماء

لقد كشفت الأدلة المتناقلة بالفعل عن بعض الإيجابيات. فمع توقف الأنشطة الصناعية، تحسنت جودة الهواء والماء. على سبيل المثال، انخفضت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون اليومية على المستوى العالمي بنسبة 17 في المائة في بداية الإغلاق. كذلك انخفضت معدلات التلوث الضوضائي، وهو ما قد يفسر مشاهدة الحيوانات في الموانئ والمدن.
ومع ذلك، فإن غياب السياحة البيئية في المناطق المحمية يمكن أن يؤدي إلى خفض التمويل المخصص لحماية الحياة البرية وبرامج مكافحة الصيد الجائر، في حين أن إلغاء المؤتمرات الخاصة بالتنوع البيولوجي سوف يؤخر السياسات الرامية إلى مساعدة الدول على تحقيق أهداف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة.
لقد أظهرت إجراءات الإغلاق أيضاً أن إحداث تغييرات هائلة في السلوك البشري لهو بالأمر الممكن، مما يدحض الفكرة القائلة بأنه من المستحيل تحقيق التغيرات المجتمعية واسعة النطاق اللازمة لمواجهة أزمات عالمية، مثل التغير المناخي.
يوصي فريق دوارتي بالعودة السريعة إلى البحث والتعليم في مجال حفظ البيئة (مع مراعاة تدابير السلامة المناسبة للجائحة) التي تعطي الأولوية لاستعادة الأنواع وحماية الموائل. يقول دوارتي: «يتأثر دور البشر بوصفهم أوصياء على الطبيعة عندما تتعطل قدرتنا على مواصلة نشاطنا». يعرب دوارتي عن تفاؤله بأن عمل فريقه سوف يعود بالفائدة على كلٍ من البشر والحيوانات. ويستطرد قائلاً: «بينما نتجاوز أزمة (كوفيد – 19) سوف تساعدنا الدروس المستفادة من مشروع (PAN – Environment) على إضفاء التوازن على دورنا في المحيط الحيوي. إذ إن تقييد الأنشطة التي تؤثر بالسلب في الحياة البرية، مع الترويج لتلك الأنشطة التي تفيد العالم الطبيعي، سوف يعود علينا في نهاية المطاف بحياة صحية أفضل».
في الوقت الحالي، هناك كميات هائلة من البيانات المطلوب معالجتها ونشرها والعمل وفقاً لها، يقول دوارتي: «إن الدروس التي نتعلمها من هذه التجربة بإمكانها أن تغير الطريقة التي يتعامل بها البشر مع الأنواع التي تتقاسم معنا الحياة على هذا الكوكب». وبفعل هذه الأزمة التي لا تُنسى، قد يعيد الناس اكتشاف فوائد الحياة في بيئة صحية، بل إنهم، كما يخلُص الفريق، «قد يستبدلون شعوراً بالانتماء محل شعورهم بالامتلاك».


مقالات ذات صلة

«بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

عالم الاعمال «بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

«بلاك هات» تعود إلى الرياض بنسختها الثالثة

تعود فعالية الأمن السيبراني الأبرز عالمياً «بلاك هات» في نسختها الثالثة إلى «مركز الرياض للمعارض والمؤتمرات» ببلدة ملهم شمال العاصمة السعودية الرياض.

تكنولوجيا «غوغل» تطلق النسخة الأولية من آندرويد 16 للمطورين مع ميزات جديدة لتعزيز الخصوصية ومشاركة البيانات الصحية (غوغل)

«غوغل» تطلق النسخة الأولية من آندرويد 16 للمطورين مع ميزات جديدة

أطلقت «غوغل» النسخة التجريبية الأولية من آندرويد 16 للمطورين، وهي خطوة تمهد الطريق للتحديثات الكبيرة المقبلة في هذا النظام.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
تكنولوجيا «أبل» تؤكد مشكلة اختفاء الملاحظات بسبب خلل بمزامنة (iCloud) وتوضح خطوات استعادتها مع توقع تحديث (iOS) قريب (أبل)

اختفاء الملاحظات في أجهزة آيفون... المشكلة والحلول

وفقاً لتقرير رسمي من «أبل»، فإن المشكلة تتعلق بإعدادات مزامنة الآيكلاود (iCloud).

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
تكنولوجيا تمكنك «دورا» من تصميم مواقع ثلاثية الأبعاد مذهلة بسهولة تامة باستخدام الذكاء الاصطناعي دون الحاجة لأي معرفة برمجية (دورا)

صمم موقعك ثلاثي الأبعاد بخطوات بسيطة ودون «كود»

تتيح «دورا» للمستخدمين إنشاء مواقع مخصصة باستخدام الذكاء الاصطناعي عبر إدخال وصف نصي بسيط.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
خاص يحول الذكاء الاصطناعي الطابعات من مجرد خدمة بسيطة إلى أداة أكثر ذكاءً واستجابة لحاجات المستخدمين (أدوبي)

خاص كيف يجعل الذكاء الاصطناعي الطابعات أكثر ذكاءً؟

تلتقي «الشرق الأوسط» الرئيسة العامة ومديرة قسم الطباعة المنزلية في شركة «إتش بي» (HP) لفهم تأثير الذكاء الاصطناعي على عمل الطابعات ومستقبلها.

نسيم رمضان (بالو ألتو - كاليفورنيا)

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.