يمكن أن يكون العالم قاسيًا في بعض الأحيان، وأحيانًا يتعين على الكائنات الضعيفة اللجوء إلى حلول إبداعية لضمان بقائها.
خذ على سبيل المثال الإسفنج البحري المعروف باسم Theonella conica. يمكن العثور على هذا الكائن غير المثير للاهتمام في البحر الأحمر والمحيط الهندي، حيث يقوم بما تفعله الإسفنجات، وهو تصفية مياه البحر من حوله لاستخراج العناصر الغذائية الموجودة فيها. معلقًا في مكانه، وبدون وسائل دفاع نشطة تذكر، تطور T. conica وسيلة مثيرة للاهتمام للبقاء.
وجد العلماء الذين يدرسون تراكم الملوثات في جسم الإسفنج تركيزات من معدن ثقيل يسمى الموليبدينوم الذي سيكون قاتلاً لكائنات أخرى.
يقول عالم الأحياء البحرية شاني شوهام من جامعة تل أبيب: “قبل عشرين إلى ثلاثين عامًا، جمع الباحثون من مختبرنا عينات من إسفنج نادر يسمى Theonella conica من الشعاب المرجانية في زنجبار بالمحيط الهندي ووجدوا فيه تركيزًا عاليًا من الموليبدينوم”.
“في بحثي، أردت اختبار ما إذا كانت هذه التركيزات العالية موجودة أيضًا في هذا النوع من الإسفنج في خليج إيلات حيث ينمو على أعماق تزيد عن 27 متر [88 قدم]. عند العثور على الإسفنج وتحليل تكوينه اكتشفت أنه يحتوي على المزيد من الموليبدينوم مقارنة بأي كائن آخر على الأرض: 46,793 ميكروغرام لكل جرام وزن جاف”.
نحن وكائنات أخرى بحاجة إلى بعض الموليبدينوم. إنه عنصر أساسي يستخدمه جسمنا لتكسير أشياء مثل الأدوية والسموم والسلفات. لكن كما هو الحال مع العديد من الأشياء الأخرى، فإن الكثير منه ليس جيداً لنا بشكل خاص وأسوأ بكثير بالنسبة للحيوانات الأخرى.
لذا كيف ولماذا يتمكن T. conica من تراكم وتخزين كل هذا المعدن كان شيئًا أرادت شوهام وزملاؤها فهمه.
جاء الجواب بشكل بكتيريا تعيش بتعايش مع الإسفنج.
كونها إسفنجة بحرية، فإن T. conica بسيطة جدًا. ليس لديها أعضاء أو أنسجة أو نظام عصبي. لتعمل بشكل صحيح تعتمد على علاقاتها التعايشية مع كائنات أخرى تشمل البكتيريا والفطريات والطحالب والفيروسات. يصل وزن هذه الكائنات المتعايشة إلى 40% تقريباً من وزن جسمها. وقبل أن تتشكك بذلك، انظر إلى جسدك الخاص؛ نحن جميعاً بحاجة إلى أصدقاء.
الكائنات المتعايشة هي كائنات تعيش معاً ضمن علاقة طويلة الأمد تفيد كلا الطرفين (على عكس العلاقة الطفيليّة التي تكون فيها الفوائد واضحة لطرف واحد).
وجد الباحثون أن أحد أكثر أنواع البكتيريا هيمنةً داخل T. conica يعمل كنوعٍ ما كمُنظِّم للتخلص مِن المعادن الثقيلة المُتراكمة داخل جسم الإسفنجة؛ يُطلق عليه اسم Entotheonella , وهي بكتيريا توجد في عدد قليل مِن أنواع الإِسْفَنْجَة المعروفة بقدرتها عَلَى إنتاج مجموعة واسعة مِن المركبات النشطة حيوياً.
اكتشف شوهام وزملاؤها تجمع مواد داخل Entotheonella تحتوي عَلَى نسبة عالية جداً مِن الموليبدينوم.
الموليبدينوم سام عندما يكون تركيزه أعلى مِن ذوبانه فِي الماء؛ ويعتقد الباحثون أن البكتيريا تجمع الموليبدينوم وتحوله إلَى مركبات موليبدينية آمنة مثل موليبدينات الكالسيوم والصوديوم.
تقول شوهام: “من خلال تخزين المزيد والمزيد مِن الموليبدويم تقوم البكتيريا بتحويلهِ مِن حالته السامة القابلة للذوبان إلَى شكل معدني”. “لسنا متأكدين لماذا يفعلون ذلك.”
“ربما يحميهم وجودُ الموليبيدنُم بالإعلان: ‘أنا سام! لا تأكلني!’ وفي المقابل لا تأكل الاسفنجة البكتيريا وتعمل كمضيف لها.”
تشير النتائج إلي طريقة يمكننا استخدامها للاستفادة مِن هذه الاسفنجة وكائنتها المتعايشة – ليس لاستخراج المُوليبيدنُم والذي سيكون مُعقداً ومن المحتمل ألا يستحق الجهد – ولكن للمساعدة فِي التعامل مَع التلوث؛ قبل عدة سنوات تم اكتشاف نوع مشابه يُعرف باسمTheonella swinhoei بأنه يجمع مستويات عالية أيضاً مِنbarium and arsenic.
توضح شوهام أنه ”في هذه الحالة أيضاً كانتEntotheonella مسؤولة إلي حد كبير عن تخزين المعادن وتحويلها إلي أشكال معدنية مما يؤدي إلي تحييد سمّيتها”.
“يمكن أن تكون الأبحاث المستمرة حول هذه البكتريا مفيدة لعلاج مصادر المياه المُلوثة بالزرنيخ وهو خطر خطير يؤثر مباشرة علي صحة 200 مليون شخص حول العالم.”
تم نشر البحث فِي مجلة< i >Science Advances.
