تترك الحيتان "بصمات حمض نووي" عبر المحيط. إليك كيف نتتبعها

(MENAFN- The Conversation) البحر الأبيض المتوسط موطن لبعض أكبر الحيوانات في المحيط. من بين تسعة أنواع من الحيتان والدلافين التي توجد عادة على طول سواحله الغربية، هناك الحوت الأزرق (Balaenoptera physalus، ثاني أكبر حيوان بحري في العالم)، والحوت القاتل (Physeter macrocephalus). يمكن لهذه الأنواع أن تصل إلى أطوال تصل إلى 23 و18 مترًا على التوالي، وتكون تجمعاتها معزولة وراثيًا عن نظيراتها في الأطلسي.

لكن على الرغم من حجمها، قد يكون من الصعب رصد هذه الحيوانات الضخمة. على سبيل المثال، يعيش الحوت القاتل بشكل رئيسي في المحيط المفتوح، حيث يتغذى على الحبار والأسماك العميقة التي توجد على أعماق تزيد عن 1500 متر. تميل غوصاته إلى أن تدوم بين 30 و60 دقيقة، ثم يسطح سطح الماء مؤقتًا للتنفس والراحة لمدة تتراوح بين خمس إلى خمس عشرة دقيقة قبل أن يبدأ غوصًا جديدًا.

حجمها وسلوكها يعرض هذه الحيتان لخطر التصادم مع السفن بشكل كبير. كما تتأثر بأنشطة بشرية أخرى مثل حركة الشحن، والتلوث الضوضائي، وتدهور الموائل. صنفت الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة (IUCN) تجمعات الحيتان القاتلة والأزرق في البحر الأبيض المتوسط على أنها مهددة بالانقراض – وكلاهما مدرج على القائمة الحمراء للأنواع المهددة.

لحماية هذه الحيتان، يسعى العلماء لفهم بيئتها وسلوكها بشكل أفضل من أجل وضع خطط حفظ فعالة تعتمد على أدلة قوية.

دراسة الحيتان في البحر

تستخدم الأوساط العلمية مجموعة من التقنيات لدراسة ومراقبة الحيتان. كانت المسوحات البصرية هي الأكثر استخدامًا حتى الآن، وتشمل مراقبة الحيوانات مباشرة من منصة – سواء كانت قاربًا أو طائرة – على طول مسارات محددة مسبقًا. هذا يعني رسم خط مستقيم عبر منطقة لتسجيل بيانات مثل وجودها، وتوزيعها، وأعدادها، ومرحلة تطورها (عجل، صغير، أو بالغ)، وسلوكها.

كما تتيح التسجيلات الصوتية اكتشاف الأصوات التي تصدرها الحيتان. يتم ذلك باستخدام أجهزة هيدروفون تحت الماء، التي تعمل بطريقة مماثلة للميكروفونات في الهواء. تلتقط الأصوات تحت الماء التي يمكن تحليلها باستخدام برامج متخصصة. يمكن استخدام التسجيلات لتحديد الأنواع، وفي بعض الحالات، حتى الأفراد منها.

تعد الوسم الإلكتروني للحيتان باستخدام أجهزة إلكترونية فعالًا جدًا لتتبع الأفراد. تستخدم هذه التقنية حساسات لمراقبة حركات الحيوانات وتسجيل المتغيرات البيئية. المعلومات التي يتم الحصول عليها مهمة لفهم مناطق توزيعها، وأنماط سلوكها، واستخدامها للموائل، وهو أمر أساسي في تصميم استراتيجيات حفظ أكثر دقة.

بالإضافة إلى ذلك، عندما تتوفى الحيتان، غالبًا ما تطفو على الشواطئ القريبة، وتوفر هذه الأحداث أيضًا معلومات قيمة. من بين أمور أخرى، يمكن أن توفر الحيوانات الميتة عينات وراثية وطفيليات، وبيانات عن أنماط غذائها. هذا يسمح بتقييم حالة التجمعات، وتفاعلاتها البيئية، والتهديدات، والأصول، والبنية الوراثية.

** اقرأ المزيد: الجنس، الولادة، وأغاني الحيتان: الحياة على طريق الحوت الأحدب **

الحمض النووي البيئي: أداة بحث ثورية

جميع الكائنات الحية تتكون من خلية أو أكثر تحتوي على الحمض النووي، وهو الجزيء الذي يخزن المعلومات الوراثية المسؤولة عن هوية النوع.

تُطلق هذه الخلايا باستمرار في البيئة الطبيعية من خلال عمليات مثل تساقط الجلد، والتبرز، وإطلاق الأمشاج. على الرغم من أنها غير مرئية للعين البشرية، إلا أن هذه الجسيمات موزعة على نطاق واسع في التربة، والمياه، والهواء، وحتى الثلج. في حالة الحيوانات البحرية مثل الحيتان الزعنفية والحيتان القاتلة، يُطلق الحمض النووي في الماء عندما تتساقط أجزاء من الجلد أو تتبرز.

هذا يعني أنه عندما يمر حوت بمنطقة معينة، فإن الحطام الخلوي الذي يتركه هو علامة واضحة على وجوده. قد يحتوي عينة ماء بسيطة على أجزاء من الحمض النووي البيئي يمكن استخراجها، وتسلسلها، وتحليلها.

منذ أوائل القرن الحادي والعشرين، جعلت تقنية تعرف باسم التمييز الجيني المتعدد من الممكن عزل وتضخيم الحمض النووي من عدة أنواع موجودة في عينة بيئية واحدة. من خلال التحليل الحاسوبي، يمكن تحديد التسلسلات التي تم الحصول عليها على مستوى الأنواع أو ضمن مجموعات تصنيفية محددة، مما يتيح تحديد الكائنات التي كانت موجودة في منطقة العينة خلال فترة معينة قبل أخذ العينة.

هذا يعني، عند التحليل الصحيح، أن عينة ماء واحدة يمكن أن تكشف عن وجود ليس فقط الحيتان مثل الحوت الأزرق أو الزعنفية، بل أيضًا عن كائنات بحرية أخرى.

** اقرأ المزيد: كيف يمكن أن يكون للحيوانات (المتطابقة ظاهريًا) جينومات مختلفة – أبحاث جديدة **

استخدام الحمض النووي البيئي لدراسة الحيتان

منذ عام 2023، تقوم وحدة علم الحيوان البحري في جامعة فالنسيا بجمع عينات مياه بشكل منهجي على طول ساحل المجتمع Valencian لتحليل الحمض النووي البيئي. النتائج مهمة، حيث مكنت من اكتشاف مواد وراثية من ما يصل إلى خمسة أنواع من الحيتان، بما في ذلك الحوت الأزرق والحوت القاتل، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من الأسماك، والقرش، والشفنين، والسلاحف البحرية.

تتيح هذه الملاحظات تحديد المناطق التي تتردد عليها الحيوانات، وتحليل أنماطها المكانية والموسمية. يمكن، بدورها، مشاركة هذه المعلومات مع الجهات الحكومية للمساعدة في تصميم محميات بحرية، أو لتنفيذ تدابير حفظ محددة.

علاوة على ذلك، يمكننا استخدام سفن تبحر بانتظام في البحر الأبيض المتوسط، مثل العبارات، والسفن البحثية، وقوارب الصيد، لجمع عينات المياه. تستخدم مشاريع دراسة الحيتان والكائنات البحرية الأخرى، مثل مشروع LIFE CONCEPTU MARIS في البحر الأبيض المتوسط الغربي، سفنًا تجارية لكل من المراقبة على متن السفينة وجمع العينات بشكل منهجي لتحليل الحمض النووي البيئي.

يساعد هذا النهج على تقليل التكاليف، وتقليل التأثير البيئي لعملية الجمع، وتعزيز نهج علمي أكثر انفتاحًا وتعاونًا، يمكن للجمهور الوصول إليه.

نشرة إخبارية أسبوعية باللغة الإنجليزية تتضمن خبرات من العلماء والباحثين. تقدم مقدمة لتنوع الأبحاث الصادرة عن القارة وتتناول بعض القضايا الرئيسية التي تواجه الدول الأوروبية. احصل على النشرة!