Are members of Bacillus cereus group restricted to specific regions of Antarctica?
على الرغم من عمليات أخذ العينات المكثفة لعدة سنوات عبر جزر ساوث شيتلاند، تكشف هذه الدراسة أن بكتيريا مجموعة "باسيلوس سيريس" (Bacillus cereus) نادرة للغاية ومقتصرة مكانياً حصرياً على جزيرة كينج جورج في القارة القطبية الجنوبية الحديثة.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في أعماق تربة كوكبنا، مختبئة تحت العشب والرمال وأرضيات الغابات، تعيش مجتمعات هائلة من الكائنات المجهرية. ومن أكثر هذه الكائنات شيوعًا بكتيريا تشكل أصدافًا صلبة وخاملة تسمى الأبواغ، مما يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة في درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة والجفاف لفترات طويلة. وتوجد عائلة محددة من هذه البكتيريا، تُعرف باسم مجموعة "باسيلوس سيريس" (Bacillus cereus)، في التربة في جميع أنحاء العالم. وبينما يكون معظم أعضاء هذه العائلة غير ضارين، يمكن لبعضها أن يسبب الأمراض للإنسان أو الحشرات، مما يجعل وجودها في البيئة موضوعًا يثير اهتمام العلماء. ولعقود من الزمن، تساءل الباحثون عن كيفية سلوك هذه البكتيريا المنتشرة في أكثر البيئات قسوة على الأرض، ولا سيما في القارة القطبية الجنوبية (أنتاركتيكا). ومع ارتفاع حرارة القارة، هناك قلق متزايد من أن الميكروبات القديمة المحاصرة في الأرض المتجمدة قد تستيقظ، مما قد يؤثر على النظام البيئي القطبي الدقيق أو حتى يشكل مخاطر جديدة. إن فهم أين تعيش هذه البكتيريا، أو ما إذا كانت تعيش هناك على الإطلاق، أمر بالغ الأهمية لرسم خريطة الحياة الخفية للقارة المتجمدة.
لقد شرع فريق من الباحثين من البرازيل في محاولة للإجابة على سؤال بسيط ولكنه صعب: هل هذه البكتيريا الشائعة الموجودة في التربة موجودة بالفعل في القارة القطبية الجنوبية، وإذا كان الأمر كذلك، فأين تختبئ؟ بين عامي 2019 و2023، سافر العلماء إلى جزر شيتلاند الجنوبية، وهي سلسلة من الجزر الواقعة قبالة شبه جزيرة أنتاركتيكا مباشرة. جمعوا 314 عينة منفصلة من التربة من مواقع مختلفة، بما في ذلك قمم الجبال، والشواطك، ومناطق قريبة من محطات الأبحاث. كان الهدف هو معرفة ما إذا كان بإمكانهم استزراع مجموعة "باسيلوس سيريس" من هذه الأرض المتجمدة. وللقيام بذلك، استخدموا تقنية مخبرية متخصصة مصممة لإيقاظ الأبواغ البكتيرية الخاملة؛ حيث خلطوا التربة بالماء، وسخنوها لقتل الكائنات الأضعف، ثم نشروا الخليط على أطباء مغذية، وحضنوها في درجات حرارة مختلفة لمعرفة ما سينمو.
كانت النتائج شحيحة بشكل مفاجئ. فبالرغم من الجهد الهائل الذي تضمن مئات العينات التي جُمعت على مدى خمس سنوات، لم يجد الفريق سوى ثماني حالات من البكتيريا التي كانوا يبحثون عنها. جاءت هذه السلالات الثماني من سبع عينات فقط من أصل 314 عينة تربة، بنسبة نجاح بلغت 2.2 بالمائة فقط. والأمر الأكثر إثارة للدهشة كان موقع هذه الاكتشافات؛ فقد جاءت كل عينة إيجابية من جزيرة واحدة محددة: جزيرة كينغ جورج. لم يجد الباحثون هذه المجموعة من البكتيريا في الجزر الأخرى التي عاينوها، مثل ليفينغستون، أو نيلسون، أو جزيرة ديسيبشن. وعندما فحصوا البكتيريا التي وجدوها، أكدوا أنها تنتمي إلى مجموعة "باسيلوس سيريس"، وتحديدًا نوع يُعرف باسم "باسيلوس سيريس" بمعناه الضيق. وقد استبعدوا وجود أقارب خطيرين آخرين، مثل البكتيريا التي تسبب مرض الجمرة الخبيثة أو السلالة التي تنتج بلورات قاتلة للحشرات، حيث لم يجدوا أي دليل على تلك السمات المحددة في عيناتهم.
ويضيف موقع النتائج طبقة أخرى من الغموض؛ فجزيرة كينغ جورج هي المكان الأكثر زيارة في المنطقة، حيث تستضيف عدة قواعد بحثية وطنية وتستقبل العديد من السياح. أما الجزر الأخرى، حيث غابت فيها البكتيريا، فهي غالبًا ما تكون أكثر عزلة. يشير هذا النمط إلى أن البكتيريا التي وُجدت في جزيرة كينغ جورج قد لا تكون أصلية في بيئة القارة القطبية الجنوبية على الإطلاق. لاحظ الباحثون أن جميع البكتيريا التي عزلوها نمت بشكل أفضل عند درجة حرارة دافئة تبلغ 37 درجة مئوية، وهي درجة حرارة جسم الإنسان. وهذا أمر غير معتاد للحياة في أنتاركتيكا، والتي تتكيف عادةً مع البرودة. وحقيقة أن هذه البكتيريا تفضل الدفء وأنها وُجدت فقط في الجزيرة الأكثر ازدحامًا بالبشر، تجعل العلماء يشتبهون في أنه ربما تم جلبها إلى هناك بواسطة البشر أو الحيوانات أو المعدات من أجزاء أخرى من العالم، بدلاً من تطورها هناك بشكل طبيعي.
ولفهم مدى ندرة هذا الاكتشاف، اطلع الفريق أيضًا على كل دراسة علمية نُشرت سابقًا حول هذه البكتيريا في القارة القطبية الجنوبية. ووجدوا أن عددًا قليلًا جدًا من الباحثين نجحوا في عزلها من القارة. معظم الدراسات السابقة إما فشلت في العثور عليها أو وجدتها فقط في حالات محددة ومعزولة للغاية. تؤكد الدراسة الحالية أنه بينما تعد هذه البكتيريا شائعة في كل مكان آخر على الأرض، إلا أنها نادرة للغاية في القارة القطبية الجنوبية. وخلص الباحثون إلى أن مجموعة "باسيلوس سيريس" ليست مقيمة واسعة الانتشار في تربة أنتاركتيكا، بل تبدو كزائر نادر، يقتصر وجودها على الأرجاء التي تشهد نشاطًا بشريًا مكثفًا. ويتحدى هذا الاكتشاف فكرة أن هذه البكتيريا موجودة في كل مكان، مما يشير إلى أن الظروف القاسية لقارة أنتاركتيكا تمنع وجودها بفعالية، أو أنها ببساطة لم تملك الفرصة بعد لتأسيس وجودها هناك.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.