بحث مهم في تحديد أنواع الحيوانات

موقع الميكروبات في ذلك التصنيف(***********)

إن معظم الدراسات التي أُجريت على مفهوم النوع في السنوات الأخيرة انصبت
على الحيوانات والنباتات. ويعود ذلك الانحياز إلى التاريخ؛ فالحيوانات
والنباتات هي الأشياء الوحيدة التي أمكن لـ<لينيوس> وعلماء التصنيف
الأوائل دراستها. ولكن علماء اليوم يعرفون أن الغالبية من التنوع الجيني
تقع ضمن عالم الميكروبات غير المرئي. وقد شكلت الميكروبات لفترة طويلة
الأُحجية الأكبر عندما كان الأمر يتعلق بالنوع وتعريفه.

وعندما
بدأ علماء المتعضيات الميكروية بتسمية الأنواع في القرن التاسع عشر، لم
يكن متاحا لهم تفحص ريش أو أزهار مثلما كان ممكنا لعلماء الحيوان
والنبات. وتبدو المتعضيات الميكروية ـ وخاصة البكتيرات bacteria
والآركايا(11) archaea ـ بشكل عام متشابهة جدا. بعضها عصَوِي الشكل مثلا،
وبعضها الآخر كريات صغيرة. ومن أجل تمييز نوعين عصَويّي الشكل من
البكتيرات، كان علماء المتعضيات الميكروية يلجؤون إلى إجراء تجارب على
أيضها. فقد يمتلك ضرب من الميكروبات القدرة على الاغتذاء بسكر اللاكتوز
مثلا، في حين لا يمكن للآخر ذلك. ومن خلال دلالاتٍ من هذا القبيل، قام
علماء المتعضيات الميكروية بوصف أنواع منها مثل الإشريكية القولونية
Escherichia coli وفيبريو الكوليرا Vibrio cholerae. ولكن عملهم لم يكن
قائما على أساس مفهوم واضح لمعنى أن تنتمي الميكروبات إلى نوع محدد.
وعندما خرج <ماير> بمفهوم النوع البيولوجي، بدا أن هذا المفهوم
يستثني العديد من الميكروبات. وعلى أية حال، لا تتألف البكتيرات من ذكور
وإناث عليها أن تتزاوج فيما بينها كما في الحيوانات. وإنما بإمكان
البكتيرات أن تتكاثر عن طريق انقسام كل منها إلى اثنتين.

وقد
غدا الغموض أكبر عندما بدأ العلماء بتحليل دنا الميكروبات، فقد حاولوا
أن يتعرفوا مدى اختلاف الدنا عند نوعين من الميكروبات، وقد اختاروا
شُدَفا صغيرة من الدنا للمقارنة. ولشدة دهشتهم وجدوا أن الاختلاف يمكن أن
يكون كبيرا. فقد وجدوا أن نوعين من البكتيرات ينتميان، وفقا لعمليات
الأيض لدى كل منهما، إلى جنس واحد يمكن أن يكونا أكثر اختلافا فيما
بينهما من درجة اختلاف البشر عن جميع الرئيسات الأخرى. كذلك يمكن
للبكتيرات داخل النوع الواحد أن تختار طرقا للعيش يختلف بعضها عن بعض
جذريا. فمثلا، تعيش بعض سلالات بكتيرة الإشريكية القولونية داخل أمعائنا
دون أن تسبب لنا أذيً، في حين يمكن لسلالات أخرى من النوع نفسه أن تسبب
مرضا فتّاكا. يقول [من جامعة كاليفورنيا في دايفيز]: «إن
التنوع الجيني داخل نوع واحد هو من الضخامة لدرجة أن معنى مصطلح «النوع»
عند الأركايا والبكتيرات يختلف، حقيقةً، عنه لدى النباتات والحيوانات
المتعددة الخلايا.»

[الميكروبات حالة خاصة]
هل تنتمي الميكروبات إلى أنواع مختلفة؟(***********)
عانى علماء الحياة على الدوام من صعوبات في تصنيف الميكروبات ضمن أنواع، إذ
إن البكتيرات لا تمارس تكاثرا جنسيا على النحو الذي نتصوره عادة. إنها
فقط تنقسم إلى فردين ـ كما أن الفروق الجينية بين البكتيرات التي تنتمي
ظاهريا إلى النوع نفسه على أساس التشابه في الصفات الخارجية والسلوك يمكن
أن تكون كبيرة. ويؤكد بعض الباحثين أنه بالإمكان تصنيف البكتيرات إلى
أنواع منفصلة عن طريق الجينات والخانات البيئية التي تحتلها. ففي نبع حار
يقع في مُتنزَّه يلوستون الوطني Yellowstone National Park (الصورة) تعيش
أنواع مختلفة من البكتيرات الخضراء المزرقة Synechococcus في أعماق
مختلفة أو في مناطق ذات درجات حرارة متنوعة (خانات).

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

إن
الميكروبات ليست استثناءً بسيطا للقاعدة بحيث يمكن تجاهله. فقد اكتشف
العلماء، وهم ماضون في مسحهم لعالم الميكروبات، أن التنوع عند جميع
الحيوانات ضئيل جدا مقارنة بالتنوع عند الميكروبات. ويقول ويلكنز> [فيلسوف العلوم من جامعة كوينزلاند في أستراليا] «لطالما أحسست
بأن هناك شيئا غريبا وغير منطقي. فلو كان <ماير> محقا، فإن 90% من
المتعضيات المكونة لشجرة الحياة لا تشكل أنواعا،» ثم يضيف قائلا: «ولابد
للمرء هنا أن يقف ويتأمل.»

وقد
أشار بعض الباحثين إلى احتمال أن تتفق الميكروبات مع مفهوم النوع
البيولوجي ولكن بطريقتها الغريبة والخاصة؛ إذ إن الميكروبات لا تتزاوج كما
تفعل الحيوانات، ولكنها تتبادل الجينات فيما بينها. فالفيروسات يمكنها
أن تحمل جينات من عائل بكتيري إلى آخر، أو يمكن للبكتيرات ببساطة أن
تلتهم دنا عاريا، فيندس بعد ذلك داخل جينومها genome. وهناك بعض الأدلة
التي تشير إلى أن السلالات ذات القرابة القوية تتبادل الجينات بشكل أكبر
مما تفعله السلالات البعيدة القرابة ـ وهذا يمثل الشكل الميكروبي للحواجز
الموجودة بين أنواع الحيوانات.

ولكنَّ
المنتقدين أشاروا إلى وجود إشكالات مرتبطة بهذه المقابلة. فعلى الرغم من
أن الحيوانات والنباتات يمكنها تبادل الجينات في كل مرة تقوم فيها
بعملية التكاثر، إلا أن الميكروبات نادرا ما تقوم بذلك. وهي عندما تقوم
بتبادل الجينات، فإنها تفعل ذلك بمستوى اختلاطي «غير شرعي» promiscuity
لافت. فهي يمكنها أن تكتسب عبر ملايين السنين العديد من الجينات، ليس فقط
من الميكروبات ذات صلة القربى الوثيقة بها وإنما من ميكروبات أخرى تنتمي
إلى عوالم kingdoms مختلفة كليا عن عالمها. إن هذا الخلط الجيني هو من
الضخامة بحيث يمكن تشبيهه كما لو أن الجينوم البشري ضم في مكوناته مئات
الجينات التي تعود إلى الحريشة (أم أربع وأربعين centipede) وشجر البتولا
birch trees وفُطر الكمأة truffles. ويؤكد المنتقدون أن هذا الانسياب
الكبير للجينات ينسف أي مفهوم للنوع عند الميكروبات. ويقول دوليتل> [من جامعة دالهوسي في نوفا سكوتيا]: «أعتقد أن مفهوم النوع هو
ضرب من الوهم(12)».

ولكن
بعض الباحثين يأخذ موضوع النوع عند الميكروبات بجدية أكبر. إنهم يؤكدون
أن الميكروبات، شأنها شأن الحيوانات الدَّوَّارة، ليست مجرد تنوع غير
واضح المعالم فحسب، وإنما هي تجمعات تكيفت لتلائم خانات بيئية محددة.
ويحافظ الاصطفاء (الانتخاب) الطبيعي على هذه التجمعات من فقدان معالمها
وخواصها من خلال تفضيله طفرات جديدة أكثر تكيفا مع خاناتها البيئية.
ويقول [من جامعة ويزليان] «هناك فقط خط نَسَبي صغير هو
الذي يستمر في التقدم إلى الأمام،» ويضيف <كوهان>: «إن هذا الخطّ
الصغير هو النوع.»

وقد
وجد <كوهان> وزملاؤه هذه الأنواع الميكروبية في الينابيع الحارة
الموجودة في مُتنزه يلوستون الوطني Yellowstone National park. وتشكل هذه
الميكروبات تجمعات جينية وتجمعات بيئية، وتعيش كل مجموعة متقاربة جينيا
من هذه الميكروبات في خانة محددة من الينابيع الحارة ـ ذات درجة حرارة
محددة مثلا، أو تتطلب كمية محددة من أشعة الشمس. يقول <كوهان> «إن
هذا جميل جدا.» وهذا الدليل يُعد بالنسبة إليه كافيا لتبرير إطلاق اسم
النوع على مجموعة من الميكروبات. وهو يقوم الآن مع مساعديه بترجمة
تجاربهم إلى مجموعة من القواعد التي يأملون أن يتبعها الآخرون في تسمية
أنواع جديدة. ويؤكد <كوهان> «لقد قررنا أنه علينا المضي أبعد من
مجرد تنبيه الآخرين.»

ومن
المحتمل أن تؤدي القواعد الجديدة إلى تقسيم العلماء عددا من الأنواع
الميكروبية المعروفة تقليديا إلى العديد من الأنواع الجديدة. ومن أجل تجنب
الإرباك، لا يريد <كوهان> أن يتقدم بأسماء جديدة كليا. بدلا من ذلك
هو يريد إضافة اسم لاحق إيكوفار ecovar في نهاية اسم النوع (الاسم
اللاحق ecovar هو دمج لكلمتي ecological variant أي «طراز بيئي مغاير»).
فالسلالة البكتيرية التي سببت أول جائحة مسجلة من مرض ليجيونير
Legionnairs disease في فيلادلفيا، على سبيل المثال، يجب أن تسمى وفقا
لهذه القاعدة(Legionella pneumophila ecovar Philadelphia (13.

ويقول
<كوهان>: «إن فهم طبيعة الأنواع الميكروبية يمكن أن يساعد
العاملين في مجال الصحة العامة على تحضير أنفسهم لمواجهة ظهور أمراض
غريبة في المستقبل. وغالبا ما تنشأ البكتيرات المُمْرضة عن تطور ميكروبات
عديمة الضرر نسبيا تعيش بهدوء داخل عوائلها. وقد تستغرق هذه المتعضيات
عقودا من التطور قبل أن تتسبب في ظهور وباء على درجة من الاتساع تكفي
للفت أنظار العاملين في الصحة العامة إلى وجوده. إن تصنيف هذه الأنواع
الجديدة قد يمكنهم من توقع ظهور الأوبئة ويعطيهم وقتا كافيا لتحضير
استجابة مناسبة للتعامل مع هذه الأوبئة. ويبدو أنّ أهمية إيجاد حل للغز
النوع لا تقتصر على فهم تاريخ الحياة فقط أو من أجل الحفاظ على التنوع
البيولوجي ـ بل إن جودة حياتنا وطيبها قد يعتمدان عليه.

موضوع مهم اخي محمد