الرئيسية
ظهرت ألوان قزحية لهبية الشكل على أحد الهيدروميدوزات من الجنس أركتاپوديما Arctapodema حينما أضاء النور الصادر عن جهاز التصوير التخططات العضلية الدقيقة على جسم الحيوان. أما الحلزون الشفاف تيروسوما Pterosoma فله شبكية عينية متطاولة تُدخل الصور صفا بعد صف، بما يشبه طريقة أداء كاميرا التلفاز. وتبين مخلوقا حديث الاكتشاف جدا؛ حتى إنه لم يسمَّ بعد، فهو هلامي مشطي ينتمي إلى شعبة حاملات الأمشاط (المشطيات) Ctenophora، يجدف في الماء بتحريك اللويحات المشطية الموجودة على طول حواف جسمه. وأما مزدوج الأرجل أمفيپود amphipod الموضح في الأسفل والمعروف باسم سيستوسوما Cystosoma فيشبه نوعا من سمك الروش roach البلّوري يبلغ طوله خمسة سنتيمترات. وتحصر قوقعته الخارجية داخلها على الأغلب ماء وافرا ومِعيً رأسيا دقيقا إبري الشكل لا يُرى في هذه الصورة. أما الأخطبوط الشفاف المسمى ڤتريليدونلا ريكاردي Vitreledonella richardi (في الأعلى) فيندر اقتناصه ولا يعرف عنه إلا القليل.
حاملات الممصات Siphonophores: واحدتها حشد كبير
تستعمل بعض الحيوانات الشفافة خاصية الخفائية invisibility لأبعد من مجرد التمويه. فحاملات الممصات قريبات فريدات لقناديل البحر، منها ما يعيش أفرادا مستقلة ومنها ما يشكل مستعمرات. وأحسن مثال معروف منها هو المحارب البرتغالي (البارجة البرتغالية) Portuguese man-of-war. وتكون معظم حاملات الممصات شفافة، لكن لبعضها أعضاء لسع ملونة تحاكي مظهر سمكة وليدة أو إربيان (گمبري) صغير أو غيرهما من الفرائس المغرية. وتطارد الحيوانات هذه الأعضاء، على غير دراية منها بكبر الحيوان الشفاف التي تلتصق به هذه الأعضاء، فتُقْتَل بسرعة. وتظهر في الأعلى صورة مخلوق من المجموعة التصنيفية المسماة پرايد prayid، وهو في حالة منضغطة بطول نحو 10-12 سنتيمترا؛ وما الأشياء الفاتحة اللون داخله إلا خلايا لاسعة. وفي وضعية الاصطياد يغير الحيوان من شكله فيتمدد حتى يبلغ المتر طولا، وتتدلى الخلايا اللاسعة، على نحو شبكي، خارج أعضاء طفوية. وثمة نوع آخر من حاملات الممصات يسمى ڤورسكاليا Forskalea (في اليمين)، وهو ذو قرابة وثيقة بحيوان المحارب البرتغالي، ويصطاد فرائسه بطريقة أشبه كثيرا بما يفعله الپرايد.
الاستقطاب: السلاح السري للمفترسات
في سباق الأسلحة المستمر بين الآكل والمأكول، بعض المفترسات لها أسلوبا لمواجهة التمويه الذي تضفيه الشفافية. ففي مياه المحيط تُبعثِر جزيئات الماء الكثير من الضوء، محدثةً ضوءا مستقطَبا polarized تتذبذب موجاته تذبذبا متوازيا. ولا يمكن للناس تمييز الضوء المستقطب إلا إذا كانوا يلبسون نظارات شمسية مستقطِبة (پولارويد) polaroid. ولكن العديد من الحيوانات، لا سيما القشريات والحبار squid، تستطيع رؤية مثل هذا الضوء بأعينها المجردة من دون حاجة إلى وسائل مساعِدة. وتفيد هذه المقدرة تلك الحيوانات في صيدها، لأن أنسجة بعض الحيوانات الشفافة التي تفترسها هذه الحيوانات إما أن تزيل استقطاب الضوء الذي يمر عبر الفريسة أو تدوّره. وكشف مثل هذا التغيير، يمكِّن المفترسات من الشعور بوجود فرائسها. ففي الصورتين الخاصتين بمجدافِِيِّ الأرجل لابيدوسيرا Labidocera نفسه (في الأعلى) تبين الصورة اليمنى ذلك الحيوان على نحو ما تشاهده العيون التي تستطيع اكتشاف التغير في الاستقطاب.
وحديثا أظهر وزملاؤه [في المختبرات البيولوجية البحرية Marine Biological Laboratories في ماساتشوستس] أن الحبار يستعمل مقدرته على رؤية الاستقطاب في اكتشاف الطعام الشفاف وفي إرسال إشارات سرية من حبار إلى آخر. وقد خيَّر شاشار [الذي يعمل الآن في مختبر ستانيتس للبيولوجيا البحرية في إيلات] الحبار بين خرزتين زجاجيتين لمهاجمتهما، بحيث كانت إحداهما تؤثر في استقطاب الضوء دون الأخرى. فوجد أن الحبار فضل مهاجمة الخرز الذي أثر في الاستقطاب الضوئي. وكذلك وجد شاشار أنه في حالة الإضاءة المستقطبة ـ التي هي الحالة الطبيعية للضوء في المحيطات ـ فإن الحبار يكون قادرا على اكتشاف المخلوقات التي تؤثر، على مدى أبعد، في الاستقطاب.
صورة لزنّار (حزام) ڤينوس Venus's girdle (وهو أحد أنواع الهلاميات المشطية) منسابا أمام الغواص على مبعدة من Bimini ـ إحدى جزر الباهاما.
حياة هلامية
يتمثل القاسم المشترك بين الغالبية العظمى من هذه المخلوقات في أجسامها التي تتألف إلى حد كبير من مادة هلامية تمنحها منافع عديدة. ولما كانت هذه المادة تتكون في معظمها من الماء غير القابل للانضغاط، فإن تلك الحيوانات تكون محمية من الضغط الساحق في الأعماق. وتتمتع الحيوانات بطفوية buoyancy كافية تسمح للعديد منها بالطفو مثل البالونات فوق أعماق سحيقة من الماء. إضافة إلى ذلك، فهذه المادة ليست حية ويسهل إنتاجها، الأمر الذي يجعل المخلوقات المتكونة منها تستطيع العيش على القليل جدا من الغذاء. أما عندما يتوافر الغذاء، فإن هذه المخلوقات تستطيع النماء والتكاثر بمعدلات استثنائية، حتى إن بعضها يزدهر في أسبوع واحد مكونا مستعمرات من بلايين الأفراد تغطي آلاف الكيلومترات المربعة.
ولعل أهم ميزة للمادة الهلامية ـ وهو ما يعد أساس نجاحها التطوري في عالم ما تحت سطح البحر ـ تعود إلى الشفافية التي تمنحها: إذ إن جميع الحيوانات في عرض المحيط تقريبا، باستثناء تلك التي تمتلك أسنانا أو ذيفانات (توكسينات) أو سرعة في الحركة أو قدودا (حجوما) صغيرة تحميها، تتمتع بدرجة ما من الخفائية invisibility. وفي الحقيقة، إن الأعماق السحيقة التي لا يخترقها ضوء الشمس أبدا تكاد تخلو من الكائنات الشفافة.
أما السيئ في الأمر فهو أن الحيوانات الهلامية تكون رهيفة بطيئة الحركة. فالكثير منها يعتمد اعتمادا تاما تقريبا على خفائيته، باعتباره الشكل النهائي للتمويه، في التملص من مفترساته وفي ختل فرائسه.
ومع ذلك تبقى أهمية الشفافية في البيئة البحرية من الخصائص الغامضة إلى حد كبير. ولهذا تركزت بحوثي على أسئلة أساسية نوعا ما من مثل: ما مبلغ صفاء هذه الحيوانات؟ وما الخصائص الفيزيولوجية غير المعتادة التي تمكن هذه المخلوقات من تحقيق مستويات عالية من الشفافية؟
إن الخطوة الأولى لفهمنا إيكولوجية الشفافية تكمن في تحديد درجة الشفافية الحقيقية لهذه الحيوانات. وفي هذا المسعى تتمثل أكثر النواحي صعوبة في اقتناص هذه الحيوانات بحالة جيدة، إذ إنها لا تكون شفافة على النحو المثالي إلا حينما تكون حية وسليمة البنية، وسرعان ما تصير معتمة بعد الموت. ويصعب الإمساك بحيوانات سليمة البنية بسبب هشاشتها البالغة، حتى إن بعضها يتمزق بفعل الاضطراب الناجم عن حفيف ذيل سمكة مجاورة. ولهذا السبب تعتمد تقانات جمع الحيوانات الهلامية على غطاسي السكوبا scuba divers والغواصات(2) submersibles.
وباستعمال هاتين التقانتين، تمكنتُ مع زملائي من جمع تشكيلة كبيرة من الحيوانات الشفافة بحالتها المثالية. ومن ثم قمت في مختبر على سفينة الأبحاث بقياس شفافية هذه المخلوقات لِطيف الضوء المرئي مستعملا مقياسا للطيف مبنيا على القواعد التي يستخدمها أطباء العيون في قياس شفافية عين الإنسان.
لقد تفاوتت شفافية الحيوانات بمدى فاق كثيرا ما كان يمكن تخمينه اعتمادا على التقدير الإبصاري السريع، إذ تفاوتت كمية الضوء التي مرت عبر أجسامها ما بين 20 و90 في المئة. ولم يكن مستغربا أن تكون الحيوانات الأكبر حجما وذات النسج الأكثر وفرة قد عوضت ذلك بامتلاكها نسجا أكثر صفاء. ولكن الأمر الأكثر غرابة تمثل في أن الحيوانات التي اقتنصت على عمق 750 مترا كانت على درجة من الشفافية تماثل شفافية الحيوانات الموجودة قرب السطح.
لقد حيرتني تلك الملاحظة، إذ توقعت أن تكون الحيوانات الموجودة قرب السطح أكثر شفافية من تلك التي تقطن المياه العميقة؛ لأن العالم السطحي يكون أكثر ضياء ويكون الاختباء فيه أكثر صعوبة. ولكن تبين أن بعض حيوانات المياه الأعمق كانت أكثر شفافية مما يلزمها لتكون غير مرئية على بعد سنتيمترات، أو حتى مليمترات، من عيون مفترساتها.
وحتى نفهم كيف يمكن لمخلوق ما أن يكون شفافا إلى هذا الحد، ينبغي أن نذكر أن وضوح الشيء يعتمد على تباينه contrast، بمعنى سطوعه brightness مقارنا بالوسط المحيط به. وبالنسبة إلى مخلوق بحري ما، فإن الماء الموجود بين الحيوان والمُشاهِد يُبعثِر ويمتص الضوءَ المنعكس عن المخلوق. وهكذا فكلما ابتعد الحيوان قل تباين صورته وصعبت رؤيته. وعلى مسافةٍ ما، تعتمد على التباين الأصلي للحيوان وعلى مدى تأثير الماء في الضوء، ينخفض التباين إلى أدنى مما يستطيع المشاهد رؤيته. وتعرف هذه المسافة باسم مسافة الرؤية sighting distance، ويغدو الحيوان بعدها غير مرئي (وآمنا من الخطر).
حاملات الممصات Siphonophores: واحدتها حشد كبير
تستعمل بعض الحيوانات الشفافة خاصية الخفائية invisibility لأبعد من مجرد التمويه. فحاملات الممصات قريبات فريدات لقناديل البحر، منها ما يعيش أفرادا مستقلة ومنها ما يشكل مستعمرات. وأحسن مثال معروف منها هو المحارب البرتغالي (البارجة البرتغالية) Portuguese man-of-war. وتكون معظم حاملات الممصات شفافة، لكن لبعضها أعضاء لسع ملونة تحاكي مظهر سمكة وليدة أو إربيان (گمبري) صغير أو غيرهما من الفرائس المغرية. وتطارد الحيوانات هذه الأعضاء، على غير دراية منها بكبر الحيوان الشفاف التي تلتصق به هذه الأعضاء، فتُقْتَل بسرعة. وتظهر في الأعلى صورة مخلوق من المجموعة التصنيفية المسماة پرايد prayid، وهو في حالة منضغطة بطول نحو 10-12 سنتيمترا؛ وما الأشياء الفاتحة اللون داخله إلا خلايا لاسعة. وفي وضعية الاصطياد يغير الحيوان من شكله فيتمدد حتى يبلغ المتر طولا، وتتدلى الخلايا اللاسعة، على نحو شبكي، خارج أعضاء طفوية. وثمة نوع آخر من حاملات الممصات يسمى ڤورسكاليا Forskalea (في اليمين)، وهو ذو قرابة وثيقة بحيوان المحارب البرتغالي، ويصطاد فرائسه بطريقة أشبه كثيرا بما يفعله الپرايد.
الاستقطاب: السلاح السري للمفترسات
في سباق الأسلحة المستمر بين الآكل والمأكول، بعض المفترسات لها أسلوبا لمواجهة التمويه الذي تضفيه الشفافية. ففي مياه المحيط تُبعثِر جزيئات الماء الكثير من الضوء، محدثةً ضوءا مستقطَبا polarized تتذبذب موجاته تذبذبا متوازيا. ولا يمكن للناس تمييز الضوء المستقطب إلا إذا كانوا يلبسون نظارات شمسية مستقطِبة (پولارويد) polaroid. ولكن العديد من الحيوانات، لا سيما القشريات والحبار squid، تستطيع رؤية مثل هذا الضوء بأعينها المجردة من دون حاجة إلى وسائل مساعِدة. وتفيد هذه المقدرة تلك الحيوانات في صيدها، لأن أنسجة بعض الحيوانات الشفافة التي تفترسها هذه الحيوانات إما أن تزيل استقطاب الضوء الذي يمر عبر الفريسة أو تدوّره. وكشف مثل هذا التغيير، يمكِّن المفترسات من الشعور بوجود فرائسها. ففي الصورتين الخاصتين بمجدافِِيِّ الأرجل لابيدوسيرا Labidocera نفسه (في الأعلى) تبين الصورة اليمنى ذلك الحيوان على نحو ما تشاهده العيون التي تستطيع اكتشاف التغير في الاستقطاب.
وحديثا أظهر
صورة لزنّار (حزام) ڤينوس Venus's girdle (وهو أحد أنواع الهلاميات المشطية) منسابا أمام الغواص
حياة هلامية
يتمثل القاسم المشترك بين الغالبية العظمى من هذه المخلوقات في أجسامها التي تتألف إلى حد كبير من مادة هلامية تمنحها منافع عديدة. ولما كانت هذه المادة تتكون في معظمها من الماء غير القابل للانضغاط، فإن تلك الحيوانات تكون محمية من الضغط الساحق في الأعماق. وتتمتع الحيوانات بطفوية buoyancy كافية تسمح للعديد منها بالطفو مثل البالونات فوق أعماق سحيقة من الماء. إضافة إلى ذلك، فهذه المادة ليست حية ويسهل إنتاجها، الأمر الذي يجعل المخلوقات المتكونة منها تستطيع العيش على القليل جدا من الغذاء. أما عندما يتوافر الغذاء، فإن هذه المخلوقات تستطيع النماء والتكاثر بمعدلات استثنائية، حتى إن بعضها يزدهر في أسبوع واحد مكونا مستعمرات من بلايين الأفراد تغطي آلاف الكيلومترات المربعة.
ولعل أهم ميزة للمادة الهلامية ـ وهو ما يعد أساس نجاحها التطوري في عالم ما تحت سطح البحر ـ تعود إلى الشفافية التي تمنحها: إذ إن جميع الحيوانات في عرض المحيط تقريبا، باستثناء تلك التي تمتلك أسنانا أو ذيفانات (توكسينات) أو سرعة في الحركة أو قدودا (حجوما) صغيرة تحميها، تتمتع بدرجة ما من الخفائية invisibility. وفي الحقيقة، إن الأعماق السحيقة التي لا يخترقها ضوء الشمس أبدا تكاد تخلو من الكائنات الشفافة.
أما السيئ في الأمر فهو أن الحيوانات الهلامية تكون رهيفة بطيئة الحركة. فالكثير منها يعتمد اعتمادا تاما تقريبا على خفائيته، باعتباره الشكل النهائي للتمويه، في التملص من مفترساته وفي ختل فرائسه.
ومع ذلك تبقى أهمية الشفافية في البيئة البحرية من الخصائص الغامضة إلى حد كبير. ولهذا تركزت بحوثي على أسئلة أساسية نوعا ما من مثل: ما مبلغ صفاء هذه الحيوانات؟ وما الخصائص الفيزيولوجية غير المعتادة التي تمكن هذه المخلوقات من تحقيق مستويات عالية من الشفافية؟
إن الخطوة الأولى لفهمنا إيكولوجية الشفافية تكمن في تحديد درجة الشفافية الحقيقية لهذه الحيوانات. وفي هذا المسعى تتمثل أكثر النواحي صعوبة في اقتناص هذه الحيوانات بحالة جيدة، إذ إنها لا تكون شفافة على النحو المثالي إلا حينما تكون حية وسليمة البنية، وسرعان ما تصير معتمة بعد الموت. ويصعب الإمساك بحيوانات سليمة البنية بسبب هشاشتها البالغة، حتى إن بعضها يتمزق بفعل الاضطراب الناجم عن حفيف ذيل سمكة مجاورة. ولهذا السبب تعتمد تقانات جمع الحيوانات الهلامية على غطاسي السكوبا scuba divers والغواصات(2) submersibles.
وباستعمال هاتين التقانتين، تمكنتُ مع زملائي من جمع تشكيلة كبيرة من الحيوانات الشفافة بحالتها المثالية. ومن ثم قمت في مختبر على سفينة الأبحاث بقياس شفافية هذه المخلوقات لِطيف الضوء المرئي مستعملا مقياسا للطيف مبنيا على القواعد التي يستخدمها أطباء العيون في قياس شفافية عين الإنسان.
لقد تفاوتت شفافية الحيوانات بمدى فاق كثيرا ما كان يمكن تخمينه اعتمادا على التقدير الإبصاري السريع، إذ تفاوتت كمية الضوء التي مرت عبر أجسامها ما بين 20 و90 في المئة. ولم يكن مستغربا أن تكون الحيوانات الأكبر حجما وذات النسج الأكثر وفرة قد عوضت ذلك بامتلاكها نسجا أكثر صفاء. ولكن الأمر الأكثر غرابة تمثل في أن الحيوانات التي اقتنصت على عمق 750 مترا كانت على درجة من الشفافية تماثل شفافية الحيوانات الموجودة قرب السطح.
لقد حيرتني تلك الملاحظة، إذ توقعت أن تكون الحيوانات الموجودة قرب السطح أكثر شفافية من تلك التي تقطن المياه العميقة؛ لأن العالم السطحي يكون أكثر ضياء ويكون الاختباء فيه أكثر صعوبة. ولكن تبين أن بعض حيوانات المياه الأعمق كانت أكثر شفافية مما يلزمها لتكون غير مرئية على بعد سنتيمترات، أو حتى مليمترات، من عيون مفترساتها.
وحتى نفهم كيف يمكن لمخلوق ما أن يكون شفافا إلى هذا الحد، ينبغي أن نذكر أن وضوح الشيء يعتمد على تباينه contrast، بمعنى سطوعه brightness مقارنا بالوسط المحيط به. وبالنسبة إلى مخلوق بحري ما، فإن الماء الموجود بين الحيوان والمُشاهِد يُبعثِر ويمتص الضوءَ المنعكس عن المخلوق. وهكذا فكلما ابتعد الحيوان قل تباين صورته وصعبت رؤيته. وعلى مسافةٍ ما، تعتمد على التباين الأصلي للحيوان وعلى مدى تأثير الماء في الضوء، ينخفض التباين إلى أدنى مما يستطيع المشاهد رؤيته. وتعرف هذه المسافة باسم مسافة الرؤية sighting distance، ويغدو الحيوان بعدها غير مرئي (وآمنا من الخطر).
» رمضان مبارك
» اقتراح للادارة !!
» سلام خاص الى استاذي الغالي
» نظائر الكلور
» الصداقة الحقيقية
» الابتسامة وفوائدها
» العمليات الكيميائية لاستخلاص غاز الكلور
» هل تعلم