دور الحمض النووي في إستكشاف الأقمار الصناعية للأسماك
في هذا المقال المترجم سنتعرف معاً علي دور الحمض النووي في كيفية إسكشاف الأقمار الصناعية للأنواع المهمة للأسماك،
وهذا بالأضافة الي معرفة الخطوات العملية لتنفيذ هذه المهمة وأراء العلماء في هذه العملية.
كيف تلتقي بيانات الأقمار الصناعية بالحمض النووي الخلوي للأنواع المهمة للأسماك؟
تعد محمية البترول الوطنية في ألاسكا التي تبلغ مساحتها حوالي 23 مليون فدان غنية بموارد النفط والغاز كما أنها غنية بمجموعات الأسماك المحلية.
يقوم علماء ناسا بدمج البيانات من عينات المياه التي تحتوي على الأحماض النووية للأسماك مع بيانات الأقمار الصناعية للعثور على الأسماك المحلية والتعرف على مواطنها.
كما يمكن استخدام هذه المعلومات حول مكان تواجد الأسماك المحلية لحمايتها والبقاء على نظام بيئي مهم في مواجهة التطور البشري وتغير المناخ.
ما هو رأي العلماء في دمج الحمض النووي في بيانات الأقمار الصناعية وفائدتها؟
1-رأي جاي سكايلز :
قال جاي سكايلز Jay Skiles من برنامج التنبؤ البيئي ضمن برنامج العلوم التطبيقية التابع لناسا وهو جزء من قسم علوم الأرض:
“يمكن للطرق المبتكرة في هذا المشروع تحديد وجود أنواع الأسماك على مساحة واسعة بشكل أكثر كفاءة من طرق أخذ العينات السابقة”.
كما أضاف أن هذه التقنية للجمع بين بيانات الأقمار الصناعية المستشعرة عن بعد والبيولوجيا الجزيئية هي طريقة جديدة لقياس التنوع البيولوجي.
2-رأي ماثيو وايتمان :
ويقول ماثيو وايتمان ، عالم الأحياء السمكية لدى مكتب إدارة الأراضي في المنطقة القطبية الشمالية:
“بالنسبة لمقترحات استخدام الأراضي على المستوى المحلي والمتوسط ، فإن أخذ عينات eDNA السمكية والنماذج المرتبطة بها ،
معلومات توزيع أسماك أكثر انتشارًا وشمولية مما هو متاح من أخذ العينات المتناثرة عبر المنطقة الشاسعة “
3-رأي جون أولسون :
قال جون أولسون، أستاذ مساعد في جامعة ولاية كاليفورنيا، مونتيري باي، وباحث رئيسي في هذا المشروع:
“أدركنا أننا قادرون على مساعدة [مكتب إدارة الأراضي] في سد الثغرات في البيانات على مستوى المناظر الطبيعية باستخدام الحمض النووي في المياه والمعلومات من أقمار ناسا الفضائية.
ما هي خطوات تنفيذ هذه العملية؟
أنشأ الفريق خرائط مخصصة للمواقع المتوقعة لأنواع الأسماك المتعددة لمكتب إدارة الأراضي لاستخدامها في عملية صنع القرار.
هذه الوكالة الفيدرالية مسؤولة عن إدارة الأراضي للاستخدامات المتعددة في الاحتياطي البترولي الوطني في ألاسكا –
بما في ذلك إمدادات النفط والغاز والترفيه والبحث العلمي وتحقيق الاكتفاء المعيشي -كل ذلك مع الحفاظ على مواطن الأسماك والحياة البرية.
أولا :تضمن عملية جمع الحمض النووي البيئي DNA أو eDNA تصفية الماء من نهر أو مجرى مائي
ثانيا: اكتشاف الحمض النووي للأنواع المختلفة في الماء على المستوى الجزيئي.
فالكائنات الحية “تسرب” الحمض النووي إلى المياه من خلال أجزاء من الجلد أوالنفايات،
والتي يستطيع الباحثون تحليلها وتصنيفها لفهم مجموعات الأسماك في المجرى المائي ونظامها البيئي بشكل أفضل.
اقرأ أيضاً:-
.منصة كورسيرا وكيفية التسجيل عليها
.أفضل كورسات في أساسيات عالم البرمجة
.تنظيم و استغلال الوقت لربح مالي
دور فريق أولسون:
صمم فريق أولسون نماذج لاستكشاف خصائص المناظر الطبيعية، مثل النباتات “الخضراء” ودرجات حرارة المياه،
لإنشاء خرائط تقدر احتمالات ظهور كل نوع من الأسماك في جزء معين من المجرى المائي.
وقال أولسون: “كنا نرد على دعوة ناسا للتفكير خارج الصندوق؛ واكتشاف طرق جديدة لفعل الأشياء”.
ولقد دفعنا هذا إلى التوصل إلى هذه الفكرة المتمثلة في استخدام البيانات البيئية في المقام الأول”.
ولقد جمع فريق أولسون بين بيانات الاستشعار عن بعد من الأقمار الصناعية والتقاريرعلى الأرض لمجموعات الأسماك و eDNA
وكل ذلك للتنبؤ بالمكان الذي قد تعيش فيه الأنواع المختلفة من أسماك المياه العذبة.
قال أولسون: “استخدمنا الاستشعار عن بعد من الأقمار الصناعية وأنواع أخرى من البيانات المكانية لتحديد العلاقة
و كل ذلك لمعرفة أي الأسماك تفضل الماء البارد أو المياه سريعة الحركة وأيها تفضل الممرات المائية الأقرب إلى الساحل” .
ويتم توفير معلومات الموطن البيئي بواسطة أداة مقياس الطيف التصويري المتوسط الدقة (MODIS) على متن الأقمار الصناعية Terra “تيرا” و”أكوا” Aqua التابعة لوكالة ناسا،
إلى جانب الصور المأخوذة من سلسلة الأقمار الصناعية “لاندسات” Landsat، وهي مهمة مشتركة بين وكالة ناسا وهيئة المسح الجيولوجي الأميركية.
حقائق وفوائد من هذه العملية
كما أوضح أولسون ، على سبيل المثال ، أن العديد من أنواع الأسماك لن تعيش في المناطق التي يظهر فيها لاندسات Landsat
وأن المناظر الطبيعية تهيمن عليها شجيرات قزمة. قد تكون هذه المناطق مثالية للشجيرات ، ولكنها جافة جدًا أو مع توفر القليل من العناصر الغذائية للأسماك لتزدهر. ويمكن لـ MODIS اكتشاف درجة حرارة سطح الأرض من المدار ويمكنه إخبار العلماء بالتيارات الأكثر دفئًا.
وتسمح المعلومات التي يتم الحصول عليها من هذين القمرين الصناعيين للفريق بتقييم الغطاء النباتي والظروف المحلية الأخرى من الفضاء، والتي تحولت إلى مجموعة مخصصة من الخرائط.
يخطط مكتب إدارة الأراضي لاستخدام عمل eDNA كأداة أخرى لإبلاغ قرارات الإدارة المستقبلية في احتياطي البترول الوطني في ألاسكا وقد يوسع استخدامه إلى أجزاء أخرى من ألاسكا.
وقال وايتمان: “لقد طور هذا المشروع فحوصات جينية خاصة لسمك القطب الشمالي من عينات تم جمعها في [المحمية]، والتي سوف تتم أرشفتها في قاعدة بيانات متاحة لمكتب إدارة الأراضي، فضلاً عن هيئات أخرى، للعمل في المستقبل”. ويضيف أولسون أن المشروع يظهر بالفعل مثل هذا الوعد ، حيث يعمل فريقه الآن مع وزارة الدفاع الأمريكية لتنفيذ مشروع مماثل للبرمائيات على طول ساحل كاليفورنيا.
بقلم ليا بوتيت ، قسم علوم الأرض في ناسا
نقله إلى العربية: محيي عوض محيي الدين