"حتى الآن، كنا نعلم أن الكائنات البحرية مثل المرجان وقناديل البحر، وحتى الحيوانات البرية مثل الفراشات والببغاوات قادرة على التوهج. يقول جون سباركس، أمين قسم الأسماك في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي: "لكن وجود ظاهرة موازية في الأسماك تم الإبلاغ عنها في القليل من الدراسات".
نشر فريق من الباحثين الدوليين بقيادة علماء من "المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي" وبمشاركة الدكتور دان تشيرنوف من قسم الأحياء البحرية في جامعة حيفا التقرير الأول عن توزيع التألق الطبيعي (Biofluorescent) في شجرة الحياة السمكية. حدد الباحثون أكثر من 180 نوعًا من الأسماك التي لديها القدرة على التوهج في مجموعة واسعة من الألوان والأنماط.
يصف مصطلح التألق الحيوي ظاهرة تقوم فيها الكائنات الحية بامتصاص الضوء ومعالجته وإصداره بلون مختلف. وفي الدراسة التي نشرت في 9 يناير 2014 في مجلة PLoS ONE، يدعي الباحثون أن ظاهرة التألق الحيوي هي ظاهرة شائعة إلى حد ما وتختلف بين أنواع الأسماك المختلفة. تشير هذه الحقيقة إلى إمكانية استخدامه في التواصل والتزاوج. يفتح التقرير الأول الباب أمام اكتشاف بروتينات فلورية جديدة يمكن استخدامها في أبحاث التكنولوجيا الحيوية.
"حتى الآن، كنا نعلم أن الكائنات البحرية مثل المرجان وقناديل البحر، وحتى الحيوانات البرية مثل الفراشات والببغاوات قادرة على التوهج. يقول جون سباركس، أمين قسم الأسماك في «المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي» والباحث الرئيسي في الدراسة: «لكن وجود ظاهرة موازية في الأسماك تم الإبلاغ عنها في دراسات قليلة». ويضيف أن "هذا المقال هو الأول الذي يدرس التوزيع الواسع لظاهرة التألق الحيوي بين الأسماك، ويفتح عدة مجالات بحثية جديدة".
وعلى النقيض من قوس قزح الكامل من الألوان الذي يميز عالم الإنسان والحيوانات الأرضية، تعيش الأسماك في عالم معظمه أزرق، لأننا عندما نتعمق في قاع البحر، يتم امتصاص معظم طيف الضوء المرئي لأعيننا. واكتشف فريق البحث أن العديد من الأسماك تمتص الضوء الأزرق المتبقي وتعيد بثه بألوان الأخضر والأحمر والبرتقالي.
ويوضح ديفيد غروبر، أستاذ علم الأحياء في «كلية باروخ» والزميل الباحث في «المتحف الأميركي للتاريخ الطبيعي»، أنه «من خلال الجمع بين نظام إضاءة يحاكي ضوء المحيط مع كاميرات قادرة على التقاط ضوء النيون المنبعث من الأسماك، يمكننا لأول مرة أن نلقي نظرة خاطفة على الكون هذا التألق الحيوي الخفي". العديد من سكان الشعاب الضحلة لديهم القدرة على اكتشاف ضوء الفلورسنت ومن الممكن أنهم يستخدمون التألق الحيوي للعثور على الأزواج والتمويه، بطريقة تشبه استخدام التلألؤ البيولوجي (انبعاث الضوء من قبل كائن حي نتيجة تفاعل كيميائي) من قبل بعض الحيوانات.
بدأ البحث بالصدفة، باكتشاف ثعبان البحر الأخضر المتوهج بضوء الفلورسنت، بينما كان جروفر يصور الشعاب المرجانية المتوهجة في جزر كايمان، من أجل معرض "مخلوقات الضوء: الإضاءة البيولوجية للطبيعة".
انضم سباركس وغروفر وباحثون آخرون من مختبر جون بيرس في جامعة ييل وجامعة كانساس وجامعة حيفا إلى مجموعة من المصورين الفوتوغرافيين المحترفين والفيديو، وقاموا بأربع بعثات استكشافية في جزر البهاما وجزر سليمان. أثناء الغوص الليلي، قام الباحثون "بتحفيز" قدرة التألق الحيوي للأسماك باستخدام مصفوفات الضوء الأزرق في صناديق مصممة للإضاءة في الماء. وكانت النتيجة عرض ضوء تحت الماء غير مرئي للعين البشرية. ومن أجل تسجيل نشاط السمكة، استخدم الباحثون كاميرات خاصة تحت الماء تحتوي على مرشحات صفراء لحجب الضوء الأزرق. وفي الوقت نفسه استخدموا المصابيح الأمامية الصفراء التي أتاحت لهم رؤية وهج الإضاءة البيولوجية أثناء السباحة فوق الشعاب المرجانية.
الملاحظة الأخيرة تمت في جزر سليمان، تحت رعاية الإدارة الجديدة للمتحف، والتي دعمت العمل الميداني متعدد التخصصات ودمج التقنيات الجديدة. ومن سفينة الأبحاث "ألوتشيا" نفذ الباحثون عمليات غطس ببدلات غوص بالإضافة إلى رحلات في غواصات تحتوي على ثلاثة أشخاص، بهدف دراسة الإضاءة البيولوجية للشعاب المرجانية على عمق يصل إلى ألف متر. تم تقديم أبحاثهم العلمية للنشر أثناء وجودهم على متن السفينة.
واكتشفت البعثات الأربع حديقة حيوانات للأسماك المضيئة: من الأسماك الغضروفية مثل أسماك القرش إلى الأسماك الشبيهة بالجرام مثل الأنقليس وأسماك السحلية. ومن خلال الصور وجمع عينات من مياه البحر وإجراء دراسات إضافية في أحواض السمك العامة في نهاية ساعات النشاط، اكتشف الباحثون أكثر من 180 نوعا من الأسماك المضيئة، بما في ذلك عائلات بأكملها. يستخدم البعض قدرتها على التألق للتمويه ويصعب تحديد موقعها.
ووفقا للباحثين، فإن العديد من الأسماك المضيئة لديها مرشحات صفراء في عيونها، وهذه تسمح لها برؤية عروض النيون في الماء. على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من البحث، فإن هذا الاكتشاف المهم يشير إلى أنه يمكن استخدام الإضاءة الفلورية الحيوية كوسيلة للاتصال الداخلي بين الأسماك من نفس النوع، مع الحفاظ على التمويه من الحيوانات المفترسة.
يقول سباركس: "إن الأسماك المسطحة والثعابين وسمك العقرب هي أنواع من الأسماك التي لن نلاحظها أبدًا أثناء الغوص". "بالنسبة للعين البشرية، تمتزج هذه الأسماك مع محيطها؛ ولكن في عيون السمكة ذات المرشح الأصفر داخل العين، تبرز السمكة المضيئة مثل عظمة في الحلق."
بالإضافة إلى ذلك، اكتشف الباحثون أن قدرة الإضاءة البيولوجية تختلف بشكل كبير من نوع إلى آخر، بدءاً من حلقات العين، مروراً بإفراز أخضر متوهج على جلد السمكة، وانتهاءً بأنماط متوهجة معقدة على طول الجسم، و حتى داخله. يشير هذا الاختلاف إلى أن القدرة على التوهج تطورت عدة مرات في الأسماك في مسارات تطورية منفصلة. قد تكشف الدراسات المستقبلية حول آليات هذه الظاهرة عن بروتينات مضيئة جديدة، والتي سيتم استخدامها في علم الأحياء التجريبي. وفي هذا السياق، يشير جروبر إلى أن "اكتشاف البروتين الفلوري الأخضر في قنديل البحر الهيدروزوني خلال الستينيات قدم أداة ثورية لعلماء الأحياء المعاصرين وأحدث تغييرا كبيرا في البحث العلمي، بدءا من الدراسات حول فيروس الإيدز وانتهاء بالدراسات حول عمل الجينات". عقولنا." ويضيف أيضًا أن اكتشاف التألق الحيوي في الأسماك يمكن أن يكون مصدرًا غنيًا آخر لاكتشاف بروتينات الفلورسنت الجديدة.
للحصول على رسالة من المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي
تعليقات 7
باس سابزا
لم يتم توضيح سبب حجب المرشح الأصفر للون الأزرق
الوقت لمنع القزم.
متشكك - معك حق - وهذا هو بيت القصيد من المقال...
هذا بالضبط ما أردت أن أسمعه منك. بالإضافة إلى التقاط ما لا يناسب دينك، ليس لديك أي شيء ذكي لتقوله.
إذا كانت نظريتك جادة (ولم أسمع بهذه النظرية قط بخلاف ما تكتبه هنا) - فأنت بحاجة إلى توضيح موقفك. أنت تفترض أن هناك ذكاءً وراء العالم. أعتقد أن السبب هو أنك ترى التخطيط في العالم. احلى. الآن سأشرح موقفي - منصب مهندس:
1) التخطيط له غرض. فهل فكرتم ما هو الهدف من ذلك الذكاء الذي تتحدثون عنه؟
2) عندما أنظر إلى نظام مخطط أرى علامات التخطيط فيه.
1) أرى أن النظام مصمم من عدد صغير نسبياً من الأجزاء.
2) تتميز هذه الأجزاء بالبساطة الهندسية والمتجانسة (زجاج ساعة بالي).
3) كل جزء له دور واحد فقط. وإلا فإنني أرى أن هناك من حاول الحفظ، والتجربة تبين أن هذا ليس أفضل تخطيط ممكن.
4) كل دور له جزء واحد. وإلا فإنني أرى أن هناك من لم يفكر في النهاية بعد..
لا أرى أيًا من هؤلاء في العالم. هل يمكن أن تخبرني أين أخطأت؟ استمع - أنا شخصيا سأكون سعيدا إذا تبين أن هناك إله. عندما تكبر وتدرك مدى فظاعة الحياة، ستكون سعيدًا جدًا بوجود شيء ما وراء كل المعاناة التي تشكل الحياة.
معجزات,
اكتب اسما:
"أن القدرة على التوهج تطورت عدة مرات في الأسماك في مسارات تطورية منفصلة."
هل تم تطويره بشكل عشوائي أم أنه تم تطويره؟
لن أرد بعد الآن...
متشكك
المقال لا يذكر أصل التطور - أنت الذي عالق في "نظرية" متخلفة لا يؤمن بها سواك.
من الأفضل أن تظل هادئًا وتجعلهم يعتقدون أنك أحمق، بدلاً من أن تكتب هنا حتى يعرف الجميع...
حلس - إذا لم يكن لديك أي شيء عاقل لتقوله... اذهب إلى مواقع المشركين واتركنا وشأننا.
العلماء عالقون في نظرية داروين الخاطئة.
إنهم ينظرون تحت المصباح..
بدلاً من البحث عن الذكاء وراء التطور الذكي،
ويستمرون في تخيل العشوائية...