العلماء يكتشفون كيف تقوي الأسماك حاسة الإبصار

تفرز إنزيمًا يشحذ قدرتها على الرؤية

العلماء يكتشفون كيف تقوي الأسماك حاسة الإبصار
TT

العلماء يكتشفون كيف تقوي الأسماك حاسة الإبصار

العلماء يكتشفون كيف تقوي الأسماك حاسة الإبصار

يستعين سوبرمان برؤيته الثاقبة عندما تستدعي الضرورة ذلك.. لكن اتضح أن بعض الأسماك والبرمائيات تستخدم في الحياة الواقعية قدرة تكاد تكون خارقة على الإبصار.
قال الباحثون إن هذه الكائنات التابعة للمملكة الحيوانية يمكنها أثناء السباحة في بيئات المياه العذبة العكرة بالأنهار والقنوات إفراز إنزيم في العين يشحذ قدرتها على الإبصار بصورة ملموسة بما في ذلك رؤية الأشعة تحت الحمراء وسط الأوحال والطين.
ويرتبط هذا الإنزيم - المعروف باسم «سايب27 سي1» بفيتامين أ المعروف بقدرته على تقوية حدة الإبصار حتى وسط الأضواء الخافتة.
وفيتامين «أ» مكون أساسي في الصبغات المسؤولة عن تسهيل عملية الرؤية في أنسجة العين. وبالاستعانة بهذا الإنزيم تتمكن الأسماك والبرمائيات من ضبط الإبصار لديها على نحو يتوافق مع كمية الضوء في البيئة المحيطة بها.
ومن الوجهة الكيميائية فإن إنزيم «سايب27 سي1» يحدث تعديلا طفيفا في جزيئات مكونة لفيتامين «أ» ليحولها من الصورة فيتامين «أ - 1» إلى فيتامين «أ - 2» مما يغير من حساسية مستقبلات الإضاءة في العين إلى الموجات الطويلة الأشد مثل الأشعة الحمراء وتحت الحمراء.
ويفسر ذلك كيف يتسنى لأسماك المياه العذبة مثل السلمون أن تكيف الرؤية بسلاسة أثناء خروجها من مياه المحيطات، حيث تصبح أشعة الضوء في البيئة المحيطة بلون أخضر مائل للزرقة وأيضًا أثناء دخولها ممرات مائية داخلية حيث تميل أشعة الضوء بالبيئة إلى اللون الأحمر والأشعة تحت الحمراء في نهاية ألوان الطيف.
وهذه القدرة مهمة أيضًا بالنسبة إلى البرمائيات التي تنتقل من الرؤية على البر إلى الرؤية تحت الماء.
وقال جوزيف كوربو عالم الأمراض والإبصار في كلية الطب بسانت لويس بجامعة واشنطن: «تميل المياه العذبة إلى أن تكون أكثر عكارة عن البيئات الأخرى وهذه العكارة ترشح الموجات القصيرة من الضوء - ذات الألوان الزرقاء والخضراء والصفراء - تاركة الموجات الأطول وهي الحمراء ثم الأشعة تحت الحمراء». وقال: «لا نعرف متى أسفر التطور عن تخليق إنزيم (سايب27 سي1) الذي أصبح مسؤولا عن هذه الوظيفة اليوم. لكن حقيقة أن هذا الإنزيم تستخدمه الأسماك والبرمائيات معا يشير إلى أن هذه الوظيفة نشأت منذ مئات الملايين من السنين».
ورصد الباحثون هذا الإنزيم لأول مرة لدى الأسماك الصغيرة العادية المخططة بالمختبر ثم رصد في الضفادع فيما بعد. ولدى البشر نسخة من الجين الذي يتحكم في هذا الإنزيم لكنه غير نشط في عين الإنسان.
وقال كوربو في الدراسة التي وردت بدورية «كارانت بيولوجي» إن بالإمكان الاستعانة بهذا الإنزيم بالإضافة إلى الأجهزة الخاصة بالوراثة البصرية مما يتيح للعلماء فتح وإغلاق نشاط الخلايا العصبية البصرية حسب شدة الضوء في نهج جديد لعلاج الأمراض العصبية وتلك الخاصة بالعمى.



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».