ضوء للأسماك: وجد باحثون من الجامعة العبرية سبب ظهور البكتيريا في البحر

ويظهر البحث أن الاهتمام بالبكتيريا يساعد على انتشارها في جميع أنحاء البحر، مما يساهم في بقائها على قيد الحياة. وتعتبر آلية "كثافة العتبة" خطوة مهمة في العملية، حيث أن الحاجة إلى عدد كبير من البكتيريا حتى يحدث التحذير تزيد من كمية البكتيريا الموزعة بعد التحذير

تتوهج العديد من الكائنات البحرية بيولوجيًا بضوء مزرق. تُسمى هذه الظاهرة بالتلألؤ البيولوجي، وهي شائعة بشكل رئيسي بين الطحالب وحيدة الخلية وبين البكتيريا الموجودة في أعماق البحار. في الطحالب، يحدث التحذير البيولوجي في ومضات قصيرة عند التحرك ويكون بمثابة جرس إنذار ضد الحيوانات المفترسة. أما بالنسبة للبكتيريا، فالإنذار مستمر والشرط الوحيد الضروري هو كثافة محلية عالية تُعرف باسم "كثافة العتبة" - أي أنه يلزم وجود البكتيريا بكمية معينة حتى تكون حذرة. . وبطبيعة الحال، لا يمكن استخدام هذا الحذر كآلية دفاع.

في دراسة أجريت في المعهد المشترك بين الجامعات لعلوم البحار في إيلات من قبل طالبة البحث مارجريتا زاروبين، بتوجيه من رئيس قسم البيئة والتطور والسلوك في الجامعة العبرية، البروفيسور إمزيا جانين، بالتعاون مع البروفيسور شمشون بلكين وطالبه مايكل إيونيسكو من معهد علوم الحياة، حاول الباحثون فهم سبب توهج البكتيريا دون توقف وما الفائدة التي تنمو منها. ويظهر البحث أن الاهتمام بالبكتيريا يساعد على انتشارها في جميع أنحاء البحر، مما يساهم في بقائها على قيد الحياة. وتعتبر آلية "كثافة العتبة" خطوة مهمة في العملية، حيث أن الحاجة إلى عدد كبير من البكتيريا حتى يحدث الحذر تزيد من كمية البكتيريا الموزعة بعد الحذر.

وتناولت الدراسة فرضية معاكسة لمفهوم "جرس الإنذار"، وهي أن البكتيريا تضيء لجذب الحيوانات المفترسة وليس لردعها. الحيوانات غير قادرة على هضم هذه البكتيريا المضيئة، وتستمر في التوهج بعد تناولها، مما يتسبب في توهج الحيوانات المتناولة (عادةً القشريات) لعدة ساعات. وفي تجارب أجريت في ظلام دامس، شاهدت أسماك الليل السرطانات المضيئة من مسافة بعيدة وافترستها بكفاءة عالية. ومن ناحية أخرى، فإن السرطانات التي ابتلعت البكتيريا المتحورة وبالتالي لا تتوهج، لم تكتشفها الأسماك.

أظهر فحص العديد من الأسماك الليلية التي تتغذى على السرطان أن معدتها تحتوي على وفرة من البكتيريا المضيئة. "بالنسبة للبكتيريا، فإن الوصول إلى معدة السمكة يشبه الوصول إلى الجنة - مكان محمي، مليء بالطعام، والذي يمكن استخدامه أيضًا كوسيلة نقل للتوزيع في البحر المفتوح"، يوضح البروفيسور جانين.

ويظهر البحث أيضًا أن العديد من السرطانات تنجذب إلى ضوء البكتيريا وبالتالي تتجمع حولها. وهذا يتعارض مع غريزة البقاء لأنه يزيد من خطر افتراس السرطانات. "كثافة العتبة" يمكن أن تفسر هذه الظاهرة. السرطان "يعرف" أن وجود بقعة ضوئية يعني وجود كثافة عالية من البكتيريا مما يشير إلى تراكم غني بالمواد العضوية التي تنمو عليها البكتيريا. "في أعماق البحار، تكون كمية الطعام محدودة للغاية، لذلك يجدر بالسرطان أن يخاطر، لأن الربح في العثور على طعام نادر كبير، في حين أن خطر لقاء سمكة مفترسة صغير لأنه لا يوجد العديد من الأسماك في أعماق البحار"، يوضح البروفيسور جانين.

تم نشر البحث مؤخرًا في المجلة المرموقة PNAS - Proceedings of the US National Academy of Sciences.