از ساحل و صحرا، تا اسپانیا

برگردان: احسان سنایی

میلیون‌ها میکروارگانسیم، هرروزه از صحرای کبیر آفریقا و حوزه‌ی ساحلی این قاره‌ی خشکیده، با باد رهسپار خاک اسپانیا می‌شوند. «لویی پاستور» در ۱۸۶۱ نشان داده بود که میکروب‌ها می‌توانند از طریق هوا جابه‌جا شوند؛ اما تنها طی سالیان اخیر بود که متوجه شدیم باکتری‌ها، هاگ‌ها و ویروس‌ها نیز قادرند هزاران کیلومتر را چسبیده به ذرات غبار، طی کنند. تصاویر ماهواره‌ای، نشان از ابر پهناوری به ابعاد شبه‌جزیره‌ی ایبری، در آسمان اسپانیا می‌دهند.

تصویر ماهواره‌ای از طوفان شنی عظیمی در ۲۶ فوریه‌ی ۲۰۰۰ که از جانب صحرای کبیر آفریقا، رهسپار آب‌های آتلانتیک شد. پدیده‌ای مشابه اما با وسعت کمتر هرساله بیشتر در فصول بهار و تابستان رخ می‌دهد / پروژه‌ی SeaWiFS، NASA، GSFC و ORBIMAGE

برای نخستین بار، تیم بین‌المللی پروژه‌ی «اکوسنسور» (Ecosensor)، وابسته به بنیاد BBVA، این میکروارگانیسم‌های روان را با روش‌های بیولوژی مولکولی، مورد بررسی قرار دادند. آنان در این حین، علاوه بر تشخیص این گونه‌ها، فهمیدند که قرارگاه نهایی‌شان دریاچه‌های مرتفع و کوهستانی مناطق «سیرا نوادا» و «پیرنه» است؛ مناطقی که با پیشرفت دگرگونی اقلیم، همواره به وسعت‌شان افزوده می‌شود.

مهاجرت این میکروارگانیسم‌ها سوار بر غبار آفریقا، در فصول بهار و تابستان از دیگر اوقات سال شایع‌تر است، هرچند طی سالیان گذشته مضاف بر رشد ده‌برابری جمعیت‌شان به‌نسبت سالیان پیشین، آمار شیوع‌شان نیز افزایشی سراسری را تجربه کرده است. به‌گفته‌ی پژوهش‌گران، مسبّبان این امر همان سرزمین‌های قطحی‌زده‌ی حوزه‌ی ساحلی آفریقا طی ۳۰ سال گذشته‌اند، که این خود از بلایای زمین‌گرمایی‌ست. فقدان پوشش گیاهی آفریقا که ناشی از دگرگونی شیوه‌های مرسوم کشاورزی‌ست را هم بدین دلایل اضافه کنید.

طبق برآوردها، سالیانه ۶۰ تا ۲۰۰ میلیون تُن غبار از صحرای آفریقا روانه‌ی آسمان می‌شود که غنی از نیتروژن، فسفر و آهن است و نقشی بسزا در رشد پلانکتون‌های دریایی و حتی بارورسازی جنگل‌های حاره‌ای این قاره ایفا می‌کند.

پروژه‌ی اکوسنسور، ائتلافی از فیزیکدانان و زیست‌شناسان بین‌المللی به سرپرستی دکتر «ایزابل ریچ» (Isabel Reche) از دانشگاه گرانادای اسپانیا و دکتر «امیلیو کازامایور» (Emilio O. Casamayor) از مرکز مطالعات پیشرفته‌ی «بلینز» (Blanes)، در اسپانیاست. تکنیک‌های زیست‌شناسی مولکولی‌ای که این پژوهش‌گران به‌کار می‌بندند، بر خلاف روش‌های پیشین که ریچ مدعی‌ست آماری کمتر از حقیقت به دست می‌داده‌اند؛ بدان‌ها امکان کشف تقریباً تمامی ارگانیسم‌های حاضر در یک نمونه‌ی موجود را می‌دهد.

به‌همین‌واسطه‌ است که ما نتواسته‌ایم حتی ۰.۱ درصد از ۵۰۰ باکتری موجود در یک لیتر از هوا را شناسایی کنیم و هیچ اطلاعی نیز از نحوه‌ی تأثیرات‌ خوب یا بدشان بر اکوسیستم‌های مقصد نداشته‌ایم. غبار صحرا، در سرتاسر سیاره‌مان پخش می‌شود؛ اما حضور بادهای غالب از جانب شرق، نشان می‌دهد که بیشترین اثرات را جزایر قناری و حوزه‌ی کارائیب متحمل می‌شوند.

پژوهش‌گران پروژه‌ی اکوسنسور، هم‌اکنون نمونه‌هایی از هوای مناطقی چون دریاچه‌های مرتفع کوهستانی، که تشخیص فرود باران میگروارگانیسم‌های بیگانه در آن‌ها آسان‌تر از همه‌جاست، جمع‌ آورده‌اند. ریچ می‌گوید: «چنین نقاطی آشکارا توسط فعالیت‌های انسانی محلیان دچار دگرگونی شده‌ است. پس – این مناطق – جهت بررسی نحوه‌ی شیوع میکروارگانیسم‌های مهاجمی که از منابع دورافتاده آمده‌‌اند، حائز اهمیت فراوانی‌ست.»

دریاچه‌های منتخب، در رشته‌‌کوه‌های سیرا نوادا و پیرنه و نیز آلپ (حوزه‌ی اتریش)، پاتاگونیای آرژانتین، جزایر قطبی «بایلوت» در کانادا و مجمع‌الجزایر «شتلاند جنوبی» در جنوبگان واقع شده‌اند. پژوهش‌گران هوا را با وسایل‌‌شان می‌مکند، صاف می‌کنند و در نهایت DNA میکروارگانیسم‌های حاضر در نمونه را استحصال می‌کنند.

ریچ در ادامه می‌گوید: «با بررسی این ژن‌ها می‌توانیم بگوییم آن‌ها متعلق به کدام میکروارگانیسم هستند». دانشمندان همچنین این میکروارگانیسم‌ها را تفکیک می‌کنند تا مشخص کنند که کدام‌یک‌شان زنده به دریاچه می‌رسند.»

نتایج این بررسی که اخیراً در نشریات علمی متفاوتی به طبع رسیده، نشان می‌دهد که دریاچه‌های سیرا نوادا و پیرنه، لنگرگاه همان میکروارگانیسم‌هایی‌اند که در خاک موریتانی نیز دیده شده بودند. در این بین، نام ریزجاندارانی چون Pseudomona (گونه‌هایی که قادرند در هر محیطی خانه کنند و اجتماعی شکل دهند)، Staphylococci (گونه‌های متشکل از میکروارگانیسم‌های موجود در پوست انسان) و Acinetobacter (که به معدنی شدن خاک، کمک می‌کنند) به چشم می‌خورد. به بیان کلی، این جانداران ریز، عملاً عواملی غیربیماری‌زا برای ما محسوب می‌شوند.

اما چگونه ظهور این میکروارگانیسم‌های تازه‌وارد می‌تواند اکوسیستم‌های محلی را متأثر از خود سازد؟ ریچ اینچنین می‌گوید: «رشد غبار ورودی به اکوسیستم‌های دست‌نخورده همچون دریاچه‌های مرتفع کوهستانی، پیامدهای عمده‌ای دارد؛ چراکه به‌همراه‌شان غذاهایی‌ست که دریاچه را بارور کرده و اجتماعات میکروبی‌اش را تغییر می‌دهد». برخی از این تغییرات، آثار خطرآفرینی به‌دنبال خود دارند و به‌عبارتی این غبار، در برخی اکوسیستم‌ها می‌تواند عاملی آسیب‌رسان به جانوران و گیاهان بومی به‌شمار رود. مثلاً مرجان‌های کارائیب به‌واسطه‌ی جابجایی بیش از حد غبار، سست‌تر و سست‌تر می‌شوند.

پرسش مهم دیگر این است که چگونه این میکروارگانیسم‌ها پس از سفر طولانی‌شان، همچنان فعال و کنش‌ور می‌مانند؟ غبار، در ارتفاع ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ متری از سطح زمین پرواز می‌کند که در آن‌جا در معرض سرما، خشکیِ بیش از حد هوا و تشعشعات مرگبار است و از آنجاکه همه‌‌شان به‌شکل هاگ نیستند، بایستی‌که متوسّل به دیگر مکانیزم‌های تدافعی شوند. طبق یک فرضیه، رشد شمار رنگ‌دانه‌های محافظی که به ذرات معدنی چسبیده‌اند، تا حدی موجبات محافظت از میزبان‌ آسیب‌پذیرشان را در این سفر طولانی، فراهم می‌آورد.