أسماك قرش النمر ترصد أكبر نظام بيئي للأعشاب البحرية في العالم

باحثو «كاوست» ومعهد «بي تي دبليو» يكتشفون أهم حوض لـ«الكربون الأزرق»

غالاغر يجمع بيانات عن أحواض الأعشاب البحرية في جزر الباهاما (تصوير: كريستينا ميترماير)
غالاغر يجمع بيانات عن أحواض الأعشاب البحرية في جزر الباهاما (تصوير: كريستينا ميترماير)
TT

أسماك قرش النمر ترصد أكبر نظام بيئي للأعشاب البحرية في العالم

غالاغر يجمع بيانات عن أحواض الأعشاب البحرية في جزر الباهاما (تصوير: كريستينا ميترماير)
غالاغر يجمع بيانات عن أحواض الأعشاب البحرية في جزر الباهاما (تصوير: كريستينا ميترماير)

في تطور مثير، اكتشف العلماء أخيراً أكبر نظام بيئي للأعشاب البحرية في العالم بمنطقة في جزر الباهاما على مساحة تقدر بنحو 92 ألف كيلومتر مربع. ورسم العلماء خريطة لهذه المنطقة ونشروا نتائج دراستهم في المجلة العلمية «نيتشر Nature Communications)».
وتوضح الدراسة؛ التي تحمل عنوان «مساهمات أسماك قرش النمر في توصيف أكبر نظام بيئي للأعشاب البحرية في العالم»، النهج المبتكر للباحثين، المتمثل في استخدام كاميرات الرصد لتتبع تحركات أسماك «قرش النمر» فوق مروج الأعشاب البحرية، مما ساعد العلماء على رسم خريطة لها والتحقق من صحة التقديرات المكانية السابقة عن هذه المنطقة، وبالتالي تأكيد وجود مخزونات هائلة من «الكربون الأزرق» في جزر الباهاما لأول مرة.
وتعدّ أسماك «قرش النمر» من أكبر الحيوانات المفترسة البحرية العدوانية والأكثر خطورة في البحار الاستوائية بالعالم، والتي تتمتع بحواس قوية جداً. وتُعد هذه الأسماك من الكائنات المحمية في جزر الباهاما لأكثر من عقد من الزمان، ويُدرس سلوكها بانتظام بواسطة معهد «Beneath The Waves-BTW»، وهو معهد غير حكومي مختص في أبحاث المحيطات، يركز على تحسين المناطق المحمية البحرية الحالية والمستقبلية للحفاظ على أسماك القرش.


تساعد الكاميرات المثبتة على «قرش النمر» في العثور على الأعشاب البحرية (تصوير: دييغو كاميجو)

مستشعرات على الأسماك
في عام 2019، بدأ الدكتور أوستن غالاغر، كبير العلماء والمدير التنفيذي لمعهد «BTW»، في تثبيت أجهزة استشعار خاصة بالتصوير عبر الكاميرات، على زعانف أسماك «قرش النمر» في جميع أنحاء جزر الباهاما، واستطاع من خلال مقاطع الفيديو المسجلة التي حصل عليها من هذه المستشعرات الحصول على دليل لعبور تلك الأسماك فوق مروج شاسعة وكثيفة من الأعشاب البحرية.
الخطوة الثانية كانت عرض تلك البيانات على البروفسور كارلوس دوارتي، أستاذ العلوم البحرية في «مركز أبحاث البحر الأحمر» في «جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)»، وأحد العلماء المتعاونين في هذه الدراسة والمشاركين في تأليف هذه الورقة البحثية.
ويعد البروفسور دوارتي أحد أبرز خبراء العالم في النظام البيئي «للكربون الأزرق»، ولديه أبحاث كبيرة في هذا المجال صاغ من خلالها هذا المفهوم بصورة دقيقة، وهو إنجاز حصل من أجله على «جائزة آفاق المعرفة المتميزة في علم النظم البيئية وبيولوجيا حفظها» في عام 2020 والتي تمنحها مؤسسة «بنك بلباو فيزكايا أرجنتاريا (BBVA)»؛ إحدى كبرى المؤسسات المالية في العالم.
يقول دوارتي: «النظام البيئي البحري في جزر الباهاما يحتوي على أكبر ضفاف رملية في العالم، وهي موائل ضحلة مناسبة تماماً لزراعة الأعشاب البحرية. لقد اعتقدنا أن جزر الباهاما لديها على الأرجح نظام بيئي واسع النطاق للأعشاب البحرية، ولكن لم يتم تحديد التقدير المكاني الحقيقي بشكل صحيح؛ لأن مسح هذه المنطقة البحرية الشاسعة يمثل تحدياً كبيراً».
أجرى الفريق تحليل الاستشعار من بعد بهدف تحديد المساحة الإجمالية التي تغطيها الأعشاب البحرية في تلك الجزر، ودمجوا نتائجهم مع تقديرات صور الأقمار الصناعية السابقة، لتوليد تقدير مركب للنظام البيئي للأعشاب البحرية في المنطقة. وقُرنت هذه البيانات مع المسوحات الموثقة القديمة؛ بما في ذلك أكثر من 2400 مسح للأعشاب البحرية أجراها غواصون من جميع أنحاء المنطقة. وبالتالي استطاعوا رسم خرائط مفصلة لمناطق إضافية من قاع البحر بفضل «التعاون» مع تلك الأسماك.
يوضح دوارتي: «أظهرت الأبحاث التي أجراها معهد «BTW» أن أسماك (قرش النمر) تقضي نحو 77 في المائة من وقتها في القيام بدوريات في أحواض الأعشاب البحرية، وهو ما يمكن ملاحظته بواسطة الكاميرات بزاوية 360 درجة التي ثبتناها على تلك الأسماك. لقد وفر هذا فرصة لتوسيع نطاق استكشاف الأعماق الشاسعة والصعبة لضفاف جزر الباهاما، حيث تغطي تلك الأسماك نحو 70 كيلومتراً في اليوم الواحد. ساعد التحقق الإضافي الذي قدمته تلك الأسماك في رفع تقديراتنا عن منطقة موائل الأعشاب البحرية عبر ضفاف تلك الجزر من 66 ألف كيلومتر مربع في الحد الأدنى إلى 92 ألف كيلومتر مربع.

«تعاون الأحياء»
تقدم هذه الدراسة التي تجرى لأول مرة باستخدام أجهزة استشعار للتصوير المثبتة على تلك الأسماك نموذجاً للتعاون بين البشر والحيوانات البحرية الكبيرة لاستكشاف المحيطات. حيث جمع فريق البحث أيضاً عينات من الرواسب من النظام البيئي الشامل للأعشاب البحرية لتقييم كمية الكربون المخزنة في الرواسب، وكشف في النهاية أن جزر الباهاما تحتوي على الأرجح على 25 في المائة من المخزون العالمي من «الكربون الأزرق» القائم على الأعشاب البحرية.
تعليقاً على هذا البحث، قال رئيس وزراء جزر الباهاما، فيليب بريف ديفيس: «يمثل العمل المبتكر الذي قام به الفريق البحثي، بالشراكة مع جزر الباهاما، لرسم خريطة لمروج الأعشاب البحرية الشاسعة في بلادنا، تقدماً علمياً استثنائياً، يقدم مساهمة كبيرة للغاية في تنميتنا الوطنية وأمننا». ويضيف: «قد تكون جزر الباهاما في صدارة التصنيف بشأن قابلية تأثرها بالمناخ، ولكن لدينا الآن دليل على أننا أيضاً نتصدر قائمة النقاط الساخنة لـ(الكربون الأزرق) في العالم، مما يعني أن أعشابنا البحرية يمكن أن تلعب دوراً حاسماً في توليد الموارد التي نحتاجها للانتقال إلى الطاقة المتجددة والتكيف مع ظاهرة تغير المناخ».
يذكر أن جزر الباهاما - الواقعة في جنوب الولايات المتحدة الأميركية والتي تمثل حلماً لجميع عشاق البحار الزرقاء النقية - تُعدّ من أكثر الدول تضرراً نتيجة التغيرات المناخية؛ إذ تعاني هذه الجزر منذ 7 أعوام فيضانات وأعاصير مدمرة أبرزها «أرما» و«ماريا»، وآخرها إعصار «دوريان» الذي ضرب أباكو عام 2019 وتسبب في غرق 3 آلاف شخص من السكان المحليين، بالإضافة إلى خسائر فادحة لجزيرتي أباكو وباهاما الكبرى اللتين تُعدان من أكبر الجزر في البلاد.
من جانبه يؤكد غالاغر: «يجب أن يمنحنا هذا الاكتشاف الأمل في مستقبل محيطاتنا. فلقد كانت أسماك (قرش النمر) محمية في جزر الباهاما لسنوات عديدة، وبسببها تمكنا من دراسة ورصد العمليات القديمة التي كانت هذه الحيوانات منخرطة فيها لآلاف السنين واستطعنا اكتشاف نظام بيئي للأعشاب البحرية في هذه الجزر من المحتمل أن يكون أهم حوض لـ(الكربون الأزرق) على هذا الكوكب».

«الكربون الأزرق»... أمل المستقبل

> تلعب النظم البيئية الساحلية والبحرية، مثل أشجار المانغروف والمستنقعات المالحة والأعشاب البحرية، دوراً حيوياً في امتصاص وعزل غاز ثاني أكسيد الكربون؛ إذ تعمل النباتات في تلك النظم على امتصاص الكربون ودفنه في الرواسب الساحلية، وهو ما بات يعرف بـ«الكربون الأزرق»، وهو مصطلح أصبح له تأثير متزايد في اجتماعات واستراتيجيات الحد من ظاهرة تغيّر المناخ الدولية.
وأوضح دوارتي أن هناك أبحاثاً عدة أجريت في موضوع «الكربون الأزرق»، جرى اعتماد نتائجها ضمن أطر اتفاقية الأمم المتحدة بشأن ظاهرة تغيّر المناخ، وإدراجها ضمن المساهمات الأساسية الرامية لتخفيف آثار ظاهرة الاحتباس الحراري على كوكب الأرض، إضافة إلى الاكتشافات العلمية في مجالات علوم البيئة البحرية والعلوم البيولوجية للمحيطات.


مقالات ذات صلة

ظهور «سمكة يوم القيامة» الغامضة على شاطئ كاليفورنيا

يوميات الشرق السمكة المجدافية كما أعلن عنها معهد سكريبس لعلوم المحيطات بجامعة كاليفورنيا

ظهور «سمكة يوم القيامة» الغامضة على شاطئ كاليفورنيا

جرف البحر سمكة نادرة تعيش في أعماق البحار، إلى أحد شواطئ جنوب كاليفورنيا، بالولايات المتحدة.

«الشرق الأوسط» (كاليفورنيا)
الاقتصاد د. خالد أصفهاني الرئيس التنفيذي لـ«المؤسسة العامة للمحافظة على الشعب المرجانية» وعدد من الشخصيات عند انطلاق المؤتمر

دراسة مع «البنك الدولي» لتحديد القيمة الفعلية للشعاب المرجانية في السعودية

تقترب السعودية من معرفة القيمة الفعلية لمواردها الطبيعية من «الشعاب المرجانية» في البحر الأحمر.

سعيد الأبيض (جدة)
يوميات الشرق يأتي الاكتشاف ضمن سلسلة الجهود لتعزيز المعرفة بالسلاحف البحرية وبيئاتها الطبيعية (واس)

اكتشاف أكبر موقع تعشيش لـ«السلاحف» في البحر الأحمر بالسعودية

أعلنت السعودية، السبت، عن اكتشاف أكبر موقع تعشيش للسلاحف البحرية يتم تسجيله على الإطلاق في المياه السعودية بالبحر الأحمر، وذلك في جزر الأخوات الأربع.

«الشرق الأوسط» (جدة)
يوميات الشرق يمكن أن يتحول فَردان من قناديل البحر بسهولة فرداً واحداً (سيل برس)

قناديل البحر قد تندمج في جسد واحد عند الإصابة

توصل باحثون إلى اكتشاف مدهش يفيد بأن أحد أنواع قناديل البحر المعروف بـ«قنديل المشط» يمكن أن تندمج أفراده في جسد واحد.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق الدلافين دائماً ما تفتح فمها بصورة تظهرها مبتسمة أثناء لعبها مع بعضها بعضاً (رويترز)

دراسة: الدلافين تبتسم لبعضها بعضاً «لتجنب سوء الفهم»

كشفت دراسة جديدة، عن أن الدلافين تبتسم لبعضها بعضاً أثناء اللعب لتجنب سوء الفهم.

«الشرق الأوسط» (روما)

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان
TT

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

حقق الذكاء الاصطناعي تقدماً كبيراً في اكتشاف وتوقع جوانب مختلفة في علاج جذور الأسنان المسماة من قِبل عامة الجمهور بـ«حشوات العصب» Endodontics.

الذكاء الاصطناعي يرصد جذر الأسنان

في مجال الاكتشاف، تم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الآفات والخراجات حول قمة جذور الأسنان، وكسر التاج والجذر، وتحديد طول الجذر، وكشف تشريح الجذور والقنوات. تشمل مهام التنبؤ تقدير الحاجة إلى إعادة العلاج. تُعد الخراجات حول قمة جذور الأسنان، شائعة وتُشكّل تحديات في التشخيص وتخطيط العلاج للأطباء. ويمكن أن يُحسّن التعرف المبكر على هذه الآفات من نتائج العلاج من خلال منع انتشار المرض إلى الأنسجة المحيطة.

إن علاج جذور الأسنان أو حشوات العصب، المعروف أيضاً باسم «علاج العصب»، فرع من فروع طب الأسنان يركز على تشخيص، ومعالجة أمراض لب الأسنان (العصب) والجذور.

يتضمن هذا العلاج إزالة اللب التالف أو المصاب داخل السن (لب السن المحتوي على العصب والشريان والوريد والأوعية اللمفاوية وكثير من الخلايا لكن الكل يسمي اللب بالعصب!)، وتنظيف وتعقيم القنوات الجذرية، ثم حشوها بمواد طبية خاصة لمنع العدوى المستقبلية، وحماية الأسنان من مزيد من التلف.

أهمية علاج جذور الأسنان

- تخفيف الألم: يساعد علاج الجذور في تخفيف الألم الشديد الناتج عن التهابات العصب، إذ قالت العرب: «لا ألم إلا ألم الضرس».

- إنقاذ الأسنان: يمكن أن يمنع العلاج الفقدان الكامل للسن المتضررة، مما يحافظ على الأسنان الطبيعية بدلاً من اللجوء إلى التعويضات الصناعية.

- منع العدوى: العلاج الفوري والعناية الجيدة تمنعان انتشار العدوى إلى الأنسجة المحيطة والعظام، وقد تم تسجيل بعض حالات الوفاة من انتقال الصديد من خراجات الأسنان إلى الدورة الدموية.

وحسب المكتب العربي في منظمة الصحة العالمية فإن هناك أكثر من 130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان، ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب.

الذكاء الاصطناعي يسابق جراحي الأسنان

* رصد الخراجات: أجرى العالم البريطاني أندرياس وزملاؤه دراسة مقارنة ما بين أداء خوارزمية الذكاء الاصطناعي و24 جراح فم ووجه في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان على الأشعة البانورامية. وخلصت الدراسة إلى أن خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على التعلم العميق تفوقت على بعض الجراحين. وبالمثل، أظهرت دراسة أخرى أن نماذج الشبكات العصبية التلافيفية CNN، (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي المستلهمة من العصب البصري لتحديد الأشكال)، أدت أداءً أفضل من ثلاثة أطباء استشاريي أشعة فم ووجه، في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان أثناء المحاكاة على الأشعة داخل الفم.

وفي دراسة أخرى نشرت في مجلة «طب الأسنان» البريطانية أخيراً، استخدم العالم أورهان وزملاؤه أكثر من 100 أشعة مقطعية للأسنان لاختبار نظام الذكاء الاصطناعي، وذكروا دقة اكتشاف عالية مقارنة باختصاصي الأشعة.

تشخيص كسور الجذور وأطوالها

* تشخيص كسور الجذور الأفقية والعمودية: وهو مهمة تتطلب الخبرة، ويفشل تقريباً 75 في المائة من الأطباء في تحديدها على الأشعة. تم تطوير نماذج من الذكاء الاصطناعي لاكتشاف كسور الجذور تلقائياً على الصور الشعاعية للأسنان ثنائية وثلاثية الأبعاد.

أظهرت دراسة لفوكودا وزملائه أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون أداة واعدة لتشخيص الكسور الجذرية العمودية على الأشعة البانورامية. وأظهرت دراسة أخرى للدكتور جوهاري من «هارفارد» وزملائه أداءً ممتازاً باستخدام خوارزمية الذكاء الاصطناعي للكشف عن الكسور الجذرية العمودية بدقة 96.6 في المائة.

* تحديد طول الجذر بدقة: خطوة حاسمة لنجاح علاج قناة الجذر أو حشوات العصب، حيث إن 60 في المائة من فشل علاج حشوات العصب بسبب عدم الحساب الدقيق لطول قناة العصب، ما يؤدي إلى قصر أو زيادة الحشوة، ويؤدي بدوره إلى فشل العلاج، وتفاقم الخراج مع خطورة ذلك.

أظهرت الدراسات أن الشبكات العصبية الاصطناعية (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي) يمكن استخدامها لتحديد طول الجذر بدقة. أبلغ الدكتور ساغيري وزملاؤه في بحث منشور أخيراً في مجلة «طب الأسنان» الأميركية أن الذكاء الاصطناعي يمكن استخدامه أداة إضافية لتحديد موقع خروج العصب من قمة جذر الأسنان، وقد أثبت ذلك عدم وجود فروق في قياسات طول الجذر عند مقارنة الذكاء الاصطناعي مع القياسات الفعلية بعد إجراء القياسات الفعلية.

معدلات نجاح عالية

وهكذا فقد أظهرت خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على CNN معدلات نجاح عالية في الكشف التلقائي عن الأسنان وتجزئتها على الأشعة ثنائية وثلاثية الأبعاد.

ويتمتع الذكاء الاصطناعي بمستوى عالٍ، مقارنة بالمراقبين البشريين، ولكن مع أوقات معالجة أسرع بكثير. وبما أن تحديد تشريح الجذور والقنوات هو أمر ضروري لنجاح علاج قناة الجذر، فإن لدى تطبيقات الذكاء الاصطناعي القدرة على المساهمة في هذه المهام.

*رئيس جمعية الذكاء الاصطناعي بطب الأسنان في الشرق الأوسط.

حقائق

130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب