تعرف على BUM، المجهر الجديد تحت الماء الذي سجل لأول مرة صورًا نادرة لصراعات المرجان والشعاب المرجانية التي "تقبل" والطحالب التي تسبب ابيضاض المرجان
من: بن يشاي دانييلي، زاوية – وكالة أنباء العلوم والبيئة
إن الرغبة في توسيع المعرفة الإنسانية وتعميق معرفتنا بالعالم الذي نعيش فيه أوصلت الإنسان إلى أعماق البحر وأطراف النظام الشمسي. لكن بينما تقدم لنا العدسات التلسكوبية صورًا لنجوم بعيدة، إلا أن هناك عمليات مخفية أقرب إلينا بكثير، وهي أصغر من أن تُرى بالعين المجردة. BUM (اختصار لـ Benthic Underwater Microscope) هو مجهر جديد تحت الماء، تم تطويره بالتعاون مع عالم إسرائيلي ويسمح لأول مرة بتصوير العمليات المجهرية التي تحدث في قاع البحر بجودة عالية ويكشف عن سلسلة من الأفلام المثيرة للاهتمام و صور مذهلة.
إحضار المختبر إلى البحر
تحدث العديد من العمليات التي تحدث تحت الماء على نطاق مجهري. تشرح الدكتورة تالي تريفيتز، رئيسة مختبر التصوير تحت الماء في كلية علوم البحار في جامعة كاليفورنيا، أن "الشعاب المرجانية والطحالب والإسفنج هي أشياء لا يُنظر إليها عادة على أنها أشياء "صغيرة"، ولكنها تتكون من أجزاء صغيرة". جامعة حيفا، والتي كانت شريكة في تطوير مجهر BUM. "المرجان عبارة عن مستعمرات تتكون من وحدات صغيرة تسمى البوليبات. يمكن أن يصل حجم البوليبات إلى ملليمتر واحد أو أقل. إذا كنت تريد أن تنظر إليهم وترى ماذا يأكلون أو كيف يفترسون، فأنت بحاجة إلى مجهر. المشكلة هي أن المرجان مخلوق فاسد للغاية ومن الصعب زراعته في المختبر. من الضروري إنشاء نظام يمكن التحكم فيه لدرجة الحرارة والضوء، وحتى في هذه الحالة يكون من الصعب تقليد تعقيدات الظروف البيئية للبحر. ويتيح المجهر الجديد للباحثين دراسة الشعاب المرجانية دون إخراجها من بيئتها الطبيعية."
المجهر هو نتاج التطوير الذي قام به فريق من العلماء من معهد سكريبس لأبحاث المحيطات بجامعة كاليفورنيا، والذي كان تريويتز شريكًا فيه. تم تطوير المجهر على مدار عام، وتم تصميمه بحيث يتمكن الغواص من تشغيله بأقصى قدر من الراحة. ويتكون من جزأين: وحدة التصوير الفوتوغرافي، والتي تتضمن كاميرا ذات عدسة مجهرية وحلقة من مصابيح LED، ووحدة التحكم وهي في الأساس عبارة عن جهاز كمبيوتر صغير في علبة مقاومة للماء. يمكنك أيضًا العثور على شاشة LCD وأزرار تحكم يمكن للغواص من خلالها رؤية الصورة مباشرة وضبط وقت التعرض ووضوح الصورة.
العديد من الشعاب المرجانية، تقبيل الشعاب المرجانية
المجهر هو أول جهاز يتيح توثيق العمليات التي تتم في قاع البحر على مستوى الخلية الفردية - يصل حجمها إلى خمسة ميكرون (الميكرون، أو الميكرومتر، هي وحدة قياس جزء من مليون من المتر، أو جزء من الألف) ملليمتر). يقول تريفيتز: "يمكنك استخدامه لتصوير الشعاب المرجانية والإسفنج والطحالب بطريقة لم تكن ممكنة حتى الآن". وفي الوقت نفسه، التقط المجهر صورا فريدة من نوعها من خليج إيلات وجزيرة ماوي في هاواي.
خلال التجربة في خليج إيلات، سجل المجهر كيف تتقاتل الشعاب المرجانية مع بعضها البعض من أجل الأرض. ويوضح تريفيتز: "من المعروف أن هناك أنواعًا مرجانية تجد صعوبة في العيش بجوارها، لأنها تتقاتل من أجل الحصول على مساحة مع بعضها البعض". "في الصور التي التقطناها، يمكنك بالفعل رؤية مراحل تطور المعركة بين الشعاب المرجانية: تبدأ بالتلمس، كما لو أنها تختبر بعضها البعض، وتتطور المعركة ببطء وتصبح أكثر فأكثر عنيفة، حتى أحد يهاجمون الآخر بأذرع الصيد ليقتلوه. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تصوير مثل هذه العملية بدقة عالية ولفترة طويلة - ليلة كاملة. وفي الأفلام، ترى أيضًا أن المرجان من نفس النوع لا يتلامس، لأن لديه آلية كيميائية تخبره بأنه صديق وليس عدوًا".
إلى جانب الحرب تحت الماء، سجل المجهر أيضًا ظاهرة تُعرف باسم "القبلة المرجانية": تتلامس الزوائد المرجانية في مستعمرة المرجان مع بعضها البعض، فيما يشبه قبلة لطيفة. وهي عملية تحدث عادة في المساء أو عند غروب الشمس، وذلك بسبب دخول الماء إلى الأنسجة المرجانية مما يؤدي إلى انتفاخها.
وفي جزيرة ماوي، قدم المجهر نظرة فاحصة على إحدى العمليات التدميرية التي تمر بها الشعاب المرجانية في العالم: وهي عملية تبييض المرجان (وهي عملية تعرف باللغة الإنجليزية باسم التبييض). بسبب ارتفاع درجة حرارة مياه المحيطات، فإن الطحالب التعاونية التي توفر العناصر الغذائية للشعاب المرجانية تترك جسم المرجان، وتحوله إلى اللون الأبيض. يقول تريويتز، الذي يوضح أيضًا أن الطحالب الجديدة التي تأخذ المرجان: "لقد سمح لنا المجهر بمتابعة المرجان مع مرور الوقت، وبالتالي معرفة كيف تبدأ الطحالب التي تعطي المرجان لونه في المغادرة، وكيف تبدأ الطحالب الأخرى في الاستيلاء عليه". فوق المرجان يحبط إمكانية استعادته من التبييض، مما يترك أجزاء كاملة من الشعاب عندما تكون بيضاء بالكامل.
يوجد حاليًا نموذجان أوليان للمجهر، أحدهما في مختبر سان دييغو والآخر في إسرائيل، في مختبر تريويتز في جامعة حيفا. ويواصل المختبر العمل على تحسين قدرات المجهر ليتمكن من تصوير الظواهر بطريقة جديدة، ويعمل بالتعاون مع علماء الأحياء البحرية لمواصلة دراسة العمليات المجهرية التي تحدث في قاع البحر.
ويأمل الباحثون في المستقبل أن يكون من الممكن ربط مجهر BUM بأدوات غير مأهولة تحت الماء يتم تشغيلها عن بعد، بحيث يكون من الممكن التقاط صور قريبة لعمليات صغيرة في أعماق لا يمكن الغوص فيها. ومن الممكن أيضًا أن يتم استخدام المجهر في المستقبل لغرض مختلف تمامًا: الكشف عن شوائب مياه البحر، مثل الحطام البلاستيكي الصغير.
