فك لغز الأمواج الساطعة في البحار

الأمواج الزرقاء في كاليفورنيا

تزدهر كل بضع سنوات في السواحل حول العالم، كائنات دقيقة مجهرية تسمى {دينوفلاجيليت} أو ما يعرف بـ {السوطيات الدوارة}، تتسبب في منح الأمواج سطوع أزرق غريب، كان مذهلاً هذا العام في جنوب كاليفورنيا.
والسؤال الذي شغل اهتمام العلماء لفترة طويلة، هو كيف تتسبب هذا الكائنات في إنتاج هذا الوهج الأزرق الغريب، وجاءت الإجابة أمس في دراسة نشرتها دورية {فيزيكال ريفيو ليترز}.
وخلال الدراسة طوّر فريق بحثي دولي قاده باحثون من جامعة كامبريدج البريطانية، أدوات تجريبية فريدة من نوعها تعتمد على المعالجة الدقيقة والتصوير عالي السرعة لتصوير إنتاج الضوء على مستوى الخلية الواحدة، وأظهروا أن أحد أنواع السوطيات الدوارة وتسمى {بيروسيستيس ليونولا}، تنتج وميضاً من الضوء عندما يتشوه جدار الخلية بواسطة القوى الميكانيكية، ومن خلال التجارب المنهجية ، وجدوا أن سطوع المويض يعتمد على عمق التشوه ومعدل حدوثه.
ويُعرف هذا السلوك باسم الاستجابة «اللزجة المرنة»، وهو موجود في العديد من المواد المعقدة مثل السوائل ذات البوليمرات المعلقة، وفي حالة الكائنات الحية مثل (بيروسيستيس ليونولا)، ترتبط هذه الآلية على الأرجح بقنوات الأيونات، وهي بروتينات متخصصة موزعة على غشاء الخلية، وعندما يتم الضغط على الغشاء بواسطة الأمواج، تفتح هذه القنوات، مما يسمح للكالسيوم بالتنقل بين الأجزاء في الخلية، مما يؤدي إلى سلسلة كيميائية حيوية تنتج الضوء.
وكان هذا التلألؤ البيولوجي مفيداً للبشرية منذ آلاف السنين، حيث يمكن رؤيته كوهج يكسر حدة ظلام الليل في المحيط، وكتب عنه العديد من المؤلفين والفلاسفة من أرسطو إلى شكسبير، الذي كتب في هاملت عن {النيران غير الفعالة»}للدودة المضيئة، إشارة إلى إنتاج الضوء بدون حرارة.
ويقول ريمون غولدشتاين، الباحث الرئيسي بالدراسة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة كاليفورنيا: {على الرغم من عقود من البحث العلمي، خاصة في مجال الكيمياء الحيوية، فإن الآلية الفيزيائية التي من خلالها يتسبب تدفق السوائل في إنتاج الضوء كان لا يزال غير واضح، وكشفت النتائج التي توصلنا إليها عن الآلية الفيزيائية التي من خلالها يحدث ذلك}.