في أعماق المحيط.. اكتشاف نظام بيئي غامض يعيش بدون الشمس
وبحسب دراسة نشرت مؤخرا في مجلة Nature، توصل فريق بحثي بقيادة العالمة منغران دو من معهد علوم وهندسة أعماق البحار بالأكاديمية الصينية للعلوم، إلى هذا الاكتشاف خلال رحلة استكشافية إلى منطقة "هادال"، وهي واحدة من أعمق البيئات البحرية على الكوكب، وتقع بين روسيا وألاسكا على عمق يتراوح بين 5800 و9500 متر تحت سطح المحيط.
مخلوقات مذهلة في أعمق خنادق المحيط
كانت دو على وشك إنهاء مهمتها داخل غواصة أعماق حين قررت استكشاف منطقة إضافية، فهناك، لاحظت وجود كائنات بحرية غير مألوفة تعيش في بيئة قاسية خالية تمامًا من ضوء الشمس، من بينها أنواع من المحار والديدان الأنبوبية التي لم يتم تسجيلها سابقًا على هذا العمق.
وما عثرت عليه لم يكن مجرد تنوع بيولوجي غير موثق، بل امتداد بيئي مذهل بطول 2500 كيلومتر، اعتبره الفريق أعمق نظام بيئي معروف للكائنات التي تعتمد على الميثان كمصدر رئيسي للطاقة، بدلًا من التمثيل الضوئي المعتاد.
الميثان بدل الشمس كيف تعيش هذه الكائنات؟
يعتمد النظام البيئي الجديد على "التخليق الكيميائي"، وهي عملية تقوم فيها البكتيريا المتكيفة بتحويل غازي الميثان وكبريتيد الهيدروجين، المتسربين من شقوق قاع البحر، إلى طاقة تُغذي الكائنات المضيفة مثل المحار والديدان.
هذه الشقوق، المعروفة باسم "التسربات الباردة"، تُطلق مركبات غازية تتحول عبر عمليات بيولوجية إلى غذاء، ما يسمح لهذه الكائنات بالبقاء على قيد الحياة في بيئة خالية من أشعة الشمس تمامًا.
وقال الباحثون إن تحاليل الرواسب أظهرت تركيزات عالية من الميثان، وهو أمر غير معتاد في أعماق المحيط. وقد أظهرت البيانات أن بعض الميكروبات تقوم بتحويل المواد العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون، ثم تُعيد تحويله إلى ميثان، وهي آلية لم تكن معروفة سابقًا.
إعادة تقييم لدور أعماق المحيط في دورة الكربون
يشير هذا الاكتشاف إلى أن خنادق "هادال" قد تلعب دورًا بيئيًا أكبر مما كان يُعتقد في دورة الكربون العالمية، نظرًا لقدرتها على إنتاج مركبات عضوية يمكن أن تُغذي كائنات أكبر حجماً.
كما يرجح أن هذه الميكروبات تُنتج مصدرًا محليًا للطاقة العضوية، ما يوفر بيئة مكتفية ذاتيا لا تعتمد على الكائنات المتحللة أو الجزيئات المنجرفة من سطح المحيط كما كان يُعتقد في السابق.
العلماء يدعون إلى تعاون عالمي
رغم أن بيئات التخليق الكيميائي معروفة للعلماء منذ عقود، فإن هذا الاكتشاف يُمثّل نقلة نوعية في فهم مدى انتشارها وقدرتها على دعم حياة معقدة في أعماق بعيدة وظروف قاسية.
الدكتورة جوانا ويستون، الباحثة في معهد "وودز هول" لعلوم المحيطات، ورغم عدم مشاركتها في الدراسة، أثنت على نتائج الفريق، قائلة إن التطورات التقنية في معدات الاستكشاف أصبحت قادرة الآن على كشف تنوع بيولوجي مذهل في بيئات لم تُدرس بشكل كافٍ.
وأشارت ويستون إلى أن خنادق "هادال" رغم نأيها، إلا أنها ليست معزولة بالكامل، وأن فهم هذه النظم البيئية قد يُسهم في دراسات التغير المناخي والتنوع البيولوجي.
نحو استكشاف أعمق للمحيط
وبهدف تعزيز هذا التوجه العلمي، يشارك فريق دو في "البرنامج العالمي لاستكشاف منطقة هادال"، وهو مبادرة دولية بقيادة منظمة اليونسكو بالتعاون مع الأكاديمية الصينية للعلوم، تسعى إلى بناء شبكة بحثية عالمية لاستكشاف البيئات البحرية الأكثر غموضا على كوكب الأرض.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
ليبانون 24
منذ 42 دقائق
- ليبانون 24
"سر مثير" عن "تخفي الطائرات".. تقريرٌ يعلنه
نشرت مجلة "ناشيونال إنترست" تقريراً جديداً تحدثت فيه عن قدرة الطائرات الأميركية على التخفي خلال تنفيذها العمليات الجوية. وأشار هاريسون كاس، الكاتب المتخصص بمجال الدفاع والأمن القومي، إلى أن نجاح تقنية التخفي تلعب دوراً أساسياً في تحديد مدى فعالية أداء الطائرة المقاتلة وقدرتها على تفادي الرادارات بما تتميز به من مزيج معقد من التصميم الهندسي الحديث ومواد ماصة للموجات الرادارية. وأوضح أن هذه المواد ليست مجرد طلاء عادي، بل مزيج معقد من الكربون والفريت والبوليمرات الموصلة، صُممت خصيصاً لامتصاص طاقة الرادار وتحويلها إلى حرارة أو تشتيتها بعيداً عن الطائرة، وهو ما يمنحها قدرة على التسلل في عمق أجواء الخصم لتنفيذ مهام الاستطلاع أو الضربات الدقيقة أو تدمير الدفاعات الجوية. وتعد تلك المواد أحد أسرار التفوق الجوي الأميركي، فيما بات التخفي أمراً حيوياً في الحروب الحديثة، حيث أصبحت أنظمة الدفاع الجوي متطورة بشكل ملحوظ، وقادرة على تحديد وتتبع وتدمير التهديدات الجوية من مسافات بعيدة. ولعل الاستخدام الأكثر شهرة للمواد الماصة كان في طائرة "لوكهيد إف-117 نايت هوك" وهي أول طائرة شبحية عاملة في العالم. مع هذا، فقد قال كلش إن المواد المشار إليها، تساعد الطائرة المقاتلة على تجنب رصدها عن طريق تقليل كمية طاقة الرادار التي تنعكس على رادار العدو، مما يزيد من قدرة الطائرة على البقاء أثناء العمليات التي تتم خلف خطوط العدو، مثل الاستطلاع أو الضربات العميقة أو ردع الدفاعات الجوية للعدو. وفي بعض الأحيان، يمكن تصنيع المواد الماصة للرادار مباشرة في هيكل الطائرة نفسها، من خلال المواد المختلطة المستخدمة في بناء جسم الطائرة.
المردة
منذ 5 ساعات
- المردة
علماء: بحلول منتصف القرن قد تختفي 20 بالمئة من الأراضي الرطبة في العالم
يشير علماء من جامعة تومسك إلى أنه بحلول عام 2050 قد تختفي نحو 20% من الأراضي الرطبة في العالم، وقد بدأوا بدراسة هذه النظم البيئية لإيجاد سبل للحفاظ عليها واستعادتها. تُعد الأراضي الرطبة من بين أكثر النظم البيئية قيمة، رغم كونها من أكثر النظم هشاشة على كوكب الأرض. ووفقا لأحدث تقرير صادر عن اتفاقية الأراضي الرطبة، فقدت البشرية منذ عام 1970 ما يقارب 22% من هذه الأراضي، أي ما يعادل 411 مليون هكتار. وإذا استمر هذا الاتجاه، فقد تختفي نحو 20% من الأراضي الرطبة المتبقية بحلول عام 2050. وبالطبع تثير هذه البيانات قلق العلماء، نظرا لدور الأراضي الرطبة الرئيسي في استقرار المناخ، والحفاظ على التنوع البيولوجي، وتوفير الموارد الحيوية. وتشمل الأراضي الرطبة المستنقعات والبحيرات والأنهار والخزانات المائية الاصطناعية، بالإضافة إلى المناطق الساحلية للبحار. وتشغل المستنقعات نحو 6% من سطح الأرض، لكنها تسهم بأكثر من 7.5% من الناتج المحلي الإجمالي العالمي. وتوفّر هذه النظم البيئية المياه النظيفة، وتحمي من الفيضانات، وتدعم الزراعة، وتمثل مخازن هائلة للكربون. غير أنها، بسبب تغيّر المناخ والنشاط البشري، تختفي بوتيرة أسرع من أي بيئة طبيعية أخرى. وتشير الدكتورة إيرينا فولكوفا، الأستاذة المشاركة في المعهد البيولوجي بجامعة تومسك، إلى أن المستنقعات تلعب دورا خاصا في تنظيم المناخ، إذ إنها قادرة على تراكم الكربون في رواسب الخث لآلاف السنين، وهي النوع الوحيد من البيئة الطبيعية الذي يبرّد المناخ العالمي باستمرار. وبالإضافة إلى ذلك، تحتوي المستنقعات على ضعف كمية الكربون التي تحتويها الغابات. وتكتسب المستنقعات الشاسعة في غرب سيبيريا أهمية خاصة، بما في ذلك مستنقع فاسيوغان الكبير، وهو أكبر حوض خث على الأرض. ويؤكد الخبراء أن الحفاظ على الأراضي الرطبة، إلى جانب كونها ضرورة بيئية، هو ضرورة اقتصادية أيضا. فاختفاؤها سيؤدي إلى زعزعة استقرار المناخ، وانخفاض احتياطيات المياه العذبة، وزيادة وتيرة الفيضانات الكارثية. لذلك يدعو العلماء إلى تعاون دولي في هذا المجال، وإلى توظيف الابتكارات العلمية في برامج واستراتيجيات حماية البيئة.
صدى البلد
منذ 15 ساعات
- صدى البلد
ابتكار أول لسان اصطناعي يحاكي التذوق البشري والحديث.. ما القصة؟
في خطوة ثورية نحو تطوير أنظمة ذكاء اصطناعي أكثر تقدماً، نجح فريق من العلماء في ابتكار أول لسان اصطناعي قادر على استشعار وتمييز النكهات في البيئات السائلة. يعد هذا الابتكار محاكاة دقيقة لآلية عمل براعم التذوق لدى الإنسان، حيث تم نشر الدراسة في مجلة PNAS.. فما تفاصيل هذا الابتكار؟. كيف يعمل اللسان الاصطناعي؟ يعتمد اللسان الاصطناعي على أغشية فائقة الرقة من أكسيد الغرافين، وهي صفائح كربونية تقوم بدور مرشحات جزيئية للنسخ الأيونية من النكهات. في حين أن المرشحات التقليدية تفصل الجسيمات الكبيرة، فإن هذه الأغشية تُبطئ حركة الأيونات، مما يمنح الجهاز القدرة على التعرف على النكهات وتخزينها في ذاكرته بعد تعرضه لها. في التجارب، تمكن الجهاز من التعرف على أربع نكهات أساسية هي: الحلو، الحامض، المالح، والمر، بدقة تراوحت بين 72.5% و87.5%. كما حقق الجهاز دقة تصل إلى 96% عند اختبار مشروبات متعددة النكهات مثل القهوة وكوكاكولا، مما يدل على فاعليته في تمييز المركبات الكيميائية المعقدة. دمج الاستشعار ومعالجة المعلومات تعتبر هذه المرة الأولى التي يتم فيها دمج خاصيتي الاستشعار ومعالجة المعلومات في وسط سائل واحد. كانت أنظمة التذوق السابقة تعتمد على حواسيب خارجية لمعالجة البيانات، بينما يتعطل معظم المكونات الإلكترونية عند غمرها في السوائل. لكن الابتكار الجديد استخدم أغشية أكسيد الغرافين القادرة على أداء الوظيفتين وهي مغمورة في السائل. تقوم الآلية على إذابة المركبات الكيميائية في السائل، حيث تتحلل إلى أيونات تمر عبر قنوات مجهرية داخل صفائح الكربون، أصغر آلاف المرات من سمك شعرة الإنسان. هذه القنوات تخلق أنماط أيونية مميزة لكل نكهة، ويتعلم النظام هذه الأنماط تدريجياً مع تكرار الاستخدام، مما يحسن أداؤه في تمييز النكهات تماماً كما يتعلم الدماغ البشري التفرقة بين المذاقات المتشابهة. ما أهمية اللسان الاصطناعي؟ يفتح هذا الابتكار آفاقاً واسعة لتطوير أنظمة آلية متقدمة لمراقبة سلامة الغذاء وكشف الأمراض مبكراً عبر التحليل الكيميائي. كما يمكن دمجه في معدات المختبرات لتحليل العينات السائلة، وهو يمثل خطوة مهمة نحو الحوسبة العصبية، حيث تعكس أنظمة الذكاء الاصطناعي هذه آلية التعلم في الدماغ البشري مما يجعلها أكثر ذكاءً وقدرة على التكيف. كما أكد الباحثون أن هذه التقنية تحمل إمكانات واسعة، بدءاً من الكشف المبكر عن الأمراض عبر تحليل النكهات البيوكيميائية، وصولاً إلى تحديد تأثيرات الأدوية، ومساعدة المرضى الذين فقدوا حاسة التذوق بسبب اضطرابات عصبية أو سكتات دماغية. يمكن توظيف هذه التقنية أيضاً في تعزيز اختبارات سلامة الغذاء وضبط الجودة في صناعة المشروبات، فضلاً عن مراقبة جودة المياه عبر التعرف على النكهات الكيميائية المميزة.
