أحدث الأخبار مع #ساينسأدفانسس،
الوئام
٢٧-٠٤-٢٠٢٥
- صحة
- الوئام
دراسة: خلايا 'الزومبي' تفتح آفاقا واعدة لعلاج السرطان
توصل فريق بحثي من جامعة جونز هوبكنز الأمريكية إلى تحديد 3 أنواع فرعية متميزة من خلايا الجلد 'الزومبية'- وهي الخلايا الهرمة التي تتوقف عن الانقسام لكنها لا تموت، فتشبه بذلك 'الموتى الأحياء' في دورها المزدوج داخل الجسم. وفي دراسة نشرت في دورية 'ساينس أدفانسس'، أكد الباحثون أن هذه الخلايا الهرمة لم تعد كياناً متجانساً كما كان يعتقد سابقاً، بل تنقسم إلى ثلاث مجموعات لكل منها خصائصه الجزيئية والوظيفية الخاصة. ولطالما شكلت هذه الخلايا لغزاً طبياً، إذ تسهم في تكثيف الالتهابات والأمراض المرتبطة بالتقدّم في العمر، بينما تدعم في الوقت ذاته جهاز المناعة وتساعد على التئام الجروح. ويعكف العلماء حالياً على استثمار هذا الاكتشاف لتطوير علاجات قادرة على استهداف الخلايا الضارة فحسب، مع الحفاظ على الفوائد التي تقدمها الأنماط المفيدة منها. وأوضح فريق البحث أنه اعتمد على تقنيات متقدمة في التعلم الآلي والتصوير الخلوي لتحليل عينات من خلايا الجلد مأخوذة من 50 متبرعاً سليماً، تراوحت أعمارهم بين 20 و90 عاماً، في إطار أطول دراسة مستمرة عن الشيخوخة تُجرى في الولايات المتحدة بمدينة بالتيمور بولاية ماريلاند. وتركّز الباحثون في دراستهم على الخلايا الليفية (Fibroblasts)، التي تبني النسيج الضام المسؤول عن مرونة الجلد وقوّته. وعند تعرّض هذه الخلايا لتلف في الحمض النووي- كما يحدث طبيعياً مع التقدّم في العمر- تدخل في مرحلة 'الزومبي'، فتتوقف عن الانقسام وتسبّب استجابات التهابية ضارة. ويرى القائمون على الدراسة أن تصنيف هذه الخلايا إلى أنواع فرعية يفتح آفاقاً جديدة أمام تطوير أدوية 'مضادة للشيخوخة' قادرة على استئصال الخلايا المسببة للأمراض دون المساس بالتي تفيد في الشفاء والحفاظ على نسيج صحي.
الجزيرة
٢٧-٠٢-٢٠٢٥
- صحة
- الجزيرة
لماذا لا تقتلنا الطماطم رغم أنها تنتمي لعائلة نباتية سامة؟
تحوي العديد من أجناس الباذنجانيات على قلويدات قوية، وبعضها شديد السمية، مثل ثمرة "ست الحسن" أو بمسماها العلمي "أتروبا بيلا-دونا"، وقد ارتبطت بعض هذه النباتات بحالات تسمم تاريخية، بل يُشاع أنها استُخدمت في اغتيال الإمبراطور الروماني الشهير أوغسطس وفقا لكلية الأطباء الملكية في إدنبره. والمفارقة أن بعضا من أكثر الثمار استهلاكا يوميا تنتمي إلى هذه الفصيلة النباتية، مثل البطاطس والطماطم والباذنجان والفلفل الحار. والقلويدات هي مركبات عضوية نيتروجينية تنتجها بعض النباتات والفطريات وحتى بعض الكائنات الحية الدقيقة كجزء من دفاعها الكيميائي ضد الآفات والحيوانات العاشبة. وتتميز القلويدات عادة بخصائصها الفسيولوجية القوية، التي قد تكون سامة أو دوائية، وتؤثر على الجهاز العصبي للبشر والحيوانات. وتنتج هذه الفصيلة النباتية سيئة السمعة مركبات كيميائية سامة يُطلق عليها "الغلايكو ألكالويدات الستيرويدية"، وهي مواد كيميائية تؤثر على أغشية الخلايا، وقد تسبب حالات تسمم خطيرة في الحيوانات والبشر. حتى البطاطس، على الرغم من كونها محصولا غذائيا رئيسيا حول العالم، تحتفظ بقدرتها على زيادة إنتاج هذه المركبات عند تعرضها للتلف أو لكميات كبيرة من الضوء، مما يجعل البطاطس الخضراء أو النابتة مصدر خطر محتمل. وتنتمي الطماطم إلى هذه السلالة السامة نفسها، وكان يُعتقد قديما لفترات طويلة أنها نبات سام، فثمارها الخضراء غير الناضجة تحتوي بالفعل على مركبات سامة ذات مذاق مرّ، لكنها تخضع لتحول مذهل أثناء نضوجها، مما يجعلها آمنة للأكل. إعلان وتكشف دراسة حديثة منشورة في دورية "ساينس أدفانسس"، قادها عالم الأحياء فينغ باي من جامعة سيتشوان الصينية، عن الآليات الجينية والمسارات البيولوجية الدقيقة التي تمكّن الطماطم من تحويل سمومها الطبيعية إلى مركبات مستساغة وغير سامة. كيف أصبحت الطماطم صالحة للأكل؟ يكمن سر هذا التحول الدرامي والمثير في عملية نضج النبات، فعلى غرار بقية ثمار الباذنجانيات، تُنتج الطماطم في مراحلها الأولى مستويات عالية من الغلايكو ألكالويدات السامة كوسيلة دفاعية ضد الحيوانات العاشبة. لكن مع نضوج الثمرة، تتحلل هذه المركبات المرة إلى جزيء أقل سمية يُعرف باسم "إسكوليوسيد إيه". وقد اكتشف الفريق البحثي أن هذه العملية تخضع لتنظيم دقيق عبر تعديلات جينية خارجية، وتحديدا من خلال بروتين يُعرف باسم "دي إم إل 2". يؤدي هذا البروتين دورا رئيسا في "عملية إزالة الميثيل"، وهي آلية تُزيل الإشارات الجزيئية من المادة الوراثية، مما يسمح بتنشيط الجينات المسؤولة عن إزالة السموم. عندما عطّل الباحثون الجين المسؤول عن إنتاج بروتين "دي إم إل 2″، فشلت الطماطم في تحطيم مركبات الغلايكو ألكالويدات السامة، مما أبقى على مذاقها المر وسميتها المحتملة. ومن خلال مقارنة هذه التغيرات الجينية بين أنواع مختلفة من ثمار الباذنجانيات، وجد الفريق البحثي أن عملية إزالة الميثيل أصبحت أكثر وضوحا خلال التطور الزراعي للطماطم، مما ساهم في جعل ثمارها أكثر أمانا للاستهلاك. سمح هذا التغيير التطوري للطماطم البرية، التي كانت صغيرة الحجم وتشبه التوت، بالتطور إلى ثمار كبيرة حمراء وحلوة كما نراها اليوم. ومن المثير للاهتمام أن هذه العملية نفسها أدت أيضا إلى تقليل إنتاج المركبات السامة في الطماطم الخضراء، مما جعل حتى الثمار غير الناضجة آمنة للاستهلاك بشكل معتدل.
الجزيرة
٢٥-٠٢-٢٠٢٥
- علوم
- الجزيرة
الفيضانات القديمة تكشف عن ماض مناخي درامي لشبه الجزيرة العربية
كشف سجل حديث يمتد لـ1600 عام عن هطول الأمطار في شمال شبه الجزيرة العربية أن المنطقة كانت أكثر رطوبة بكثير في الماضي مقارنة بالوقت الحاضر، حيث شهدت بعض الفترات معدلات أمطار تصل إلى 5 أضعاف المستويات الحالية. تعتمد الدراسة ، التي نشرت يوم 21 فبراير/شباط في مجلة "ساينس أدفانسس"، على تحليلات عينات رسوبية مأخوذة من بحيرة مالحة عميقة في خليج العقبة. ووجد الباحثون أن العصر الحديث أكثر جفافا بمقدار 2.5 مرة من المعدل التاريخي، مما يتحدى الفكرة الشائعة بأن شبه الجزيرة العربية كانت دائما منطقة قاحلة. كما برز العصر الجليدي الصغير، الذي امتد بين عامي 1400 و1850 ميلادية، كفترة شهدت معدلات أمطار مرتفعة للغاية تفوقت على أي مستويات مسجلة في العصر الحالي. وتثير هذه النتائج مخاوف جديدة بشأن التحولات المناخية المستقبلية في منطقة تعاني بالفعل من ندرة المياه. استكشاف الماضي عبر أعماق البحار يقول المؤلف الرئيسي للدراسة سام بوركيس -أستاذ ورئيس قسم علوم الأرض البحرية في كلية روزنستيل بجامعة ميامي بالولايات المتحدة- إن الفريق البحثي الذي يقوده حلل طبقات الرواسب المحفوظة في بحيرة مالحة لا تحتوي على أكسجين على عمق 1770 مترا. ونظرا لأن الظروف القاسية في هذه البحيرة تمنع النشاط البيولوجي من التأثير على الترسبات، فقد بقيت طبقات الفيضانات دون تغيير، مما وفر أرشيفا فريدا لتغيرات الأمطار على مدار أكثر من 1500 عام. ويضيف بوركيس في تصريحات للجزيرة نت "يمنحنا هذا الاكتشاف فرصة نادرة لقياس كميات الأمطار السابقة في شبه الجزيرة العربية بدقة عالية. على عكس السجلات المناخية القديمة الأخرى التي تقدم تقديرات نوعية فقط لفترات الجفاف والرطوبة، ويوفر سجلنا بيانات فعلية عن معدلات الهطول المطري". كشفت العينات الرسوبية أن الفترة بين عامي 1400 و1550 ميلادية كانت ذروة هطول الأمطار، حيث تجاوزت المستويات الحديثة بمعدل 5 أضعاف. وتزامن ذلك مع بداية العصر الجليدي الصغير، وهي فترة تميزت بانخفاض درجات الحرارة عبر النصف الشمالي من الكرة الأرضية. ويرجح الباحثون أن انخفاض النشاط الشمسي والتغيرات في أنماط الدوران الجوي ساهما في زيادة الأمطار فوق شمال شبه الجزيرة العربية خلال تلك الفترة. وتدعم السجلات التاريخية هذه النتائج، حيث وصف رحالة إغريقي في عام 167 قبل الميلاد مناظر طبيعية خصبة في ما يعرف اليوم بمنطقة نيوم الصحراوية في السعودية. كما توثق مصادر من العصر العثماني خلال القرنين الـ16 والـ17 ميلادية شتاءات قاسية وفيضانات مستمرة في الشرق الأوسط، وهي ظروف تتماشى مع البيانات الرسوبية المكتشفة. تؤكد نتائج الدراسة على تقلب مناخ شبه الجزيرة العربية بمرور الوقت، وتسلط الضوء على أهمية مراعاة الاتجاهات التاريخية طويلة الأجل عند التنبؤ بأنماط الطقس المستقبلية. ومع زيادة تغير المناخ واحتمالية حدوث أحداث الطقس المتطرفة، فإن الدراسة تشير إلى أن شبه الجزيرة العربية قد تشهد عودة إلى ظروف لم نشهدها في العصر الحديث. ويؤكد بوركيس أن "فهم كيفية تقلب هطول الأمطار في الماضي يسمح لنا بتحسين توقعاتنا للمستقبل. إذ إن هذه الرؤى بالغة الأهمية لإدارة موارد المياه والاستعداد للفيضانات في واحدة من أكثر مناطق العالم جفافا". ومع توسع المدن في جميع أنحاء شبه الجزيرة العربية وزيادة تعرض البنية الأساسية للطقس المتطرف، يشدد المؤلف على الحاجة إلى نماذج مناخية محدثة تتضمن تقلبات هطول الأمطار التاريخية. وفي حين تشهد المنطقة حاليا أشد فتراتها جفافا منذ أكثر من ألف عام، فإن الماضي يشير إلى أن التحولات المستقبلية قد تجلب تغييرات غير متوقعة -وربما كارثية- على المشهد الهيدرولوجي.
الجزيرة
٠٩-٠٢-٢٠٢٥
- علوم
- الجزيرة
سيناريو كارثي منتظر إذا ضرب كويكب "بينو" الأرض بعد 157 عاما
تُعرف كويكبات "أبولو" بمداراتها التي تتقاطع مع مدار الأرض أثناء دورانها حول الشمس، ويعد كويكب "بينو" واحدا من أبرز هذه الأجرام الفريدة، إذ يقترب من الأرض كل 6 سنوات، مشكّلا تهديدا محتملا يستدعي اهتمام العلماء. وبناء على المحاكاة الرياضية، تُقدّر احتمالية اصطدامه بالأرض في عام 2182 بنسبة 1 من 2700، وهي نسبة رغم ضآلتها، لا يمكن تجاهلها نظرا للعواقب المحتملة لمثل هذا الحدث. ولا يقف الأمر فقط على الدمار المباشر إثر اصطدامه بالكوكب، بل حتى التداعيات المناخية الطويلة الأمد، إذ تشير عمليات المحاكاة الحاسوبية إلى أن اصطدام كويكب بحجم بينو، الذي يبلغ قطره نحو 500 متر، قد يؤدي إلى إطلاق ما يتراوح بين 100 و400 مليون طن من الغبار في الغلاف الجوي. وسيؤدي هذا الانبعاث الهائل إلى ما يُعرف بـ"الشتاء التصادمي"، حيث ستنخفض مستويات ضوء الشمس وتنخفض درجات الحرارة، كما ستتأثر أنماط هطول الأمطار على نحو كبير. سيناريو كارثي غير محمود في السيناريو الأسوأ الذي حدده الباحثون في الدراسة المنشورة حديثا في دورية "ساينس أدفانسس"، قد تنخفض درجة حرارة سطح الأرض بمقدار 4 درجات مئوية، مما يؤدي إلى انخفاض معدل هطول الأمطار بنسبة تصل إلى 15%. والأخطر من ذلك، أن عملية التمثيل الضوئي للنباتات قد تنخفض بمقدار 20% إلى 30%، في حين أن طبقة الأوزون قد تتآكل بنسبة تصل إلى 32%، مما يزيد من تعرض الكوكب للإشعاعات فوق البنفسجية الضارة. كما أن الاصطدام الأولي سيؤدي إلى موجات صدمية هائلة، وزلازل عنيفة، وحرائق واسعة النطاق، فضلا عن إرسال كميات ضخمة من الحطام إلى الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى اضطرابات مناخية تستمر لسنوات. وستكون العواقب البيئية والحيوية لهذا الحدث عميقة وطويلة الأمد، ففي حين أن النباتات على اليابسة قد تحتاج إلى عامين كاملين للتعافي، تشير التقديرات إلى أن النظم البيئية البحرية قد تشهد انتعاشا أسرع، فالعوالق النباتية قد تتعافى خلال 6 أشهر فقط، بل قد تشهد بعض أنواع الطحالب ازدهارا غير مسبوق نتيجة ترسب الغبار الغني بالحديد في المحيطات. ومع ذلك، فإن هذا التعافي الجزئي في البيئات البحرية لن يمنع حدوث أزمة غذائية على اليابسة، إذ ستؤدي الآثار الطويلة الأمد إلى اضطرابات في الزراعة، مما يهدد الأمن الغذائي العالمي. وبالنظر إلى تاريخ الأرض الضارب في القدم، لا يعد بينو أول كويكب يشكل تهديدا للكوكب، فقد اصطدم كويكب أكبر بكثير، يتراوح قطره بين 10 و15 كيلومترا، قبالة ساحل شبه جزيرة يوكاتان في المكسيك قبل 66 مليون سنة، مما تسبب في انقراض الديناصورات ونحو 75% من أشكال الحياة على الكوكب. ورغم أن اصطدام بينو لن يكون بالدرجة نفسها من التدمير، فإن قدرته على التأثير على الإنتاج الغذائي العالمي واستقرار المناخ تثير تساؤلات حول مدى جاهزية البشرية لمثل هذه التهديدات الفضائية. الدفاع الكوكبي: هل يمكننا منع الاصطدام؟ رغم أن النيزك الذي أباد الديناصورات فيما سبق لا يسقط على كوكب الأرض إلا في فترات متباعدة تقدر بمرة واحدة كل 100 مليون سنة، فإنه بحسب دراسة النيازك وارتباطها بسطح الأرض وجد العلماء أن هناك نيازك تسقط بشكل دوري في فترات زمنية أقصر خلال 200 عام. وفي إطار جهود التصدي لتهديدات الكويكبات، شرعت ناسا في اختبار إستراتيجيات الدفاع الكوكبي، ومن أبرزها المسبار الحركي الذي يعتمد على التصادم غير المتفجر لتغيير مسار النيزك. وقد اختُبر هذا المبدأ عام 2005 في مهمة "ديب إمباكت"، حيث أطلقت ناسا قذيفة نحو مذنب "تمبل 9″، مما أحدث حفرة في سطحه، وهي تقنية مشابهة لما يمكن استخدامه مع الكويكبات الخطرة. كما نجحت مهمة "دارت" عام 2022 في تغيير مسار الكويكب "ديمورفوس"، مما أثبت إمكانية حرف مسار أي كويكب يهدد الأرض عند توفر التحضير الكافي. ومن بين الحلول الأخرى المطروحة ، اقتُرح استخدام الصواريخ النووية، إلا أن هذا السيناريو ظل أقرب إلى أفلام الخيال العلمي، إذ قد يؤدي الانفجار النووي إلى تفتيت النيزك بدلا من إبعاده، مما يزيد من خطر اصطدام عدة شظايا بالأرض. كما أن بعض هذه الشظايا قد تعود مستقبلا عبر ما يُعرف بـ"ثقب المفتاح الجاذبي"، وهي منطقة صغيرة في الفضاء حيث تؤدي جاذبية الأرض إلى تغيير مدار كويكب عابر، مما يجبره على العودة في المستقبل إلى مسار يؤدي إلى اصطدامه بالأرض. وهناك أيضا طرق تعتمد على الجاذبية، إذ يمكن لمركبة فضائية ضخمة التحليق قرب الكويكب، مما يؤدي إلى انحرافه التدريجي بفعل جاذبيتها، إلا أن هذه الطريقة تتطلب سنوات من التأثير المستمر لإحداث تغيير بسيط في المدار. كما يمكن الاستفادة من "تأثير ياركوفسكي"، الذي اكتشفه العالم الروسي إيفان ياركوفسكي في القرن الـ19، حيث يؤدي الإشعاع الحراري المنبعث من الأجسام الفضائية إلى تعديل مساراتها تدريجيا مع مرور الوقت. وقد اقترح العلماء استغلال هذا التأثير عبر تغيير لون النيزك، إذ تمتص الألوان المختلفة الحرارة بمعدلات متفاوتة، مما يمكن أن يعزز أو يقلل من تأثير ياركوفسكي. ومع ذلك، يتطلب تنفيذ هذا الحل موارد ضخمة، مما يجعله تحديا لوجستيا كبيرا. ورغم أن احتمالية اصطدام بينو بالأرض لا تتجاوز 0.037%، فإن العلماء يؤكدون أن حتى هذه النسبة الضئيلة تستدعي الاهتمام، ويشير عالم الفيزياء المناخية أكسل تيمرمان في بيان صحفي رسمي إلى أن التأثيرات المحتملة لمثل هذا الاصطدام قد تشبه التغيرات المناخية التي أعقبت بعض أكبر الثورات البركانية خلال المئة ألف سنة الماضية، مما يؤكد الحاجة إلى مزيد من البحث في مجال الدفاع الكوكبي.
