First Report and Molecular Identification of Staphylococcus warneri Infection in Aquaponic-Reared Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) and Grass Carp (Ctenopharyngodon idella) in Egypt

في الزوايا الهادئة للزراعة الحديثة، تكتسب منظومة تُسمى "الأكوابونيك" (الاستزراع النباتي والسمكي) مكانة متزايدة كطريقة ذكية لزراعة الغذاء باستهلاك أقل للمياه. تعمل هذه المنظومة عبر الربط بين عالمين: حوض الأسماك والحديقة. تنتج الأسماك فضلات تتحلل طبيعيًا لتتحول إلى مغذيات تغذي النباتات، وفي المقابل، تعمل النباتات كمرشحات حية، حيث تنقي المياه قبل أن تتدفق عائدة إلى الأسماك. تخلق هذه الحلقة المغلقة دورة ذاتية الاستدامة تتسم بالكفاءة والرفق بالبيئة. ومع ذلك، نظرًا لأن المياه تستمر في الدوران في حلقة، فإن الحياة المجهرية داخلها تدور أيضًا بشكل مستمر. هذا التدفق المستمر يمكن أن يسمح أحيانًا بتراكم بكتيريا دقيقة وإيجاد طريقها إلى الأسماك، مما يحول نظامًا صحيًا إلى بيئة يمكن أن تنتشر فيها الأمراض إذا لم تتم مراقبته بعناية.

لقد وجه باحثون في مصر اهتمامهم مؤخرًا إلى هذه المخاطر الخفية داخل نظام الأكوابونيك. كانوا يدرسون نوعين شائعين من الأسماك: البلطي النيلي، وهو عنصر أساسي في الإمدادات الغذائية في المنطقة، وسمك الكارب العشبي. وبينما صُمم النظام ليكون مستدامًا، لاحظ العلماء أن بعض أسماك البلطي لم تكن في حالة جيدة. فوضعوا هدفًا لمعرفة ما الذي يجعل هذه الأسماك تمرض، وكيف ينتشر المرض، وما إذا كانت البكتيريا المعنية قد تكون خطيرة. وما اكتشفوه هو نوع محدد من البكتيريا، لم يكن معروفًا سابقًا في هذا السياق، كان يسبب المرض بهدوء لأسماك البلطي بينما ترك أسماك الكارب العشبي دون أي تأثر على الإطلاق.

بدأ التحقيق بنظرة فاحصة على الأسماك التي تعيش في النظام. ومن بين إجمالي 180 سمكة بلطي تم فحصها على مدار عام، أظهرت إحدى عشرة سمكة علامات واضحة على المرض. مثّل هذا جزءًا صغيرًا ولكن ملحوظًا من التعداد، حوالي ستة بالمائة. وفي المقابل، بدت كل سمكة من أسماك الكارب العشبي البالغ عددها سبع وعشرين سمكة بصحة مثالية. أظهرت أسماك البلطي المريضة مجموعة من المشكلات المرئية؛ فقد فقدت جلودها لونها، وبدأت قشورها في السقوط. عانى بعضها من قروح في أجسامها، بينما عانى آخرون من تعفن الزعانف أو ظهور بثور غريبة، حتى أن بعضها أظهر انحناءً في العمود الفقري. وعندما فحص الباحثون الأسماك التي نفقت، وجدوا علامات داخلية على الضيق، مثل تضخم وشحوب الكبد، وعتمة العينين، ووجود دم في تجويف البطن. أما أسماك الكارب العشبي، فلم تظهر عليها أي من هذه الأعراض، مما يشير إلى أن هذا المرض تحديدًا يستهدف البلطي بشكل خاص.

ولإيجاد السبب، أخذ الفريق عينات من الأعضاء الداخلية للأسماك المريضة، بما في ذلك الكبد والطحال والكلى. قاموا باستزراع هذه العينات في مختبر لمعرفة نوع البكتيريا التي ستظهر. وفي كل مرة فحصوا فيها أسماك البلطي المريضة، وجدوا نفس نوع البكتيريا ينمو. ولم يجدوا هذه البكتيريا في أسماك البلطي السليمة ولا في أي من أسماك الكارب العشبي. وباستخدام مزيج من الاختبارات الكيميائية وآلة آلية مصممة لتحديد الميكروبات، حصروا النوع في نوع محدد يُسمى "المكورات العنقودية وارنيري" (Staphylococcus warneri). وللتأكد تمامًا، قاموا بتحليل الشفرة الوراثية للبكتيريا؛ حيث قارنوا الحمض النووي للبكتيريا الموجودة في الأسماك مع السجلات الوراثية المعروفة من جميع أنحاء العالم. كانت المطابقة شبه مثالية، مما أكد أن البكتيريا هي بالفعل Staphylococcus warneri. وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تحديد هذه البكتيريا المحددة كسبب للمرض في أسماك البلطي المرباة في نظام الأكوابونيك في مصر.

كان معرفة وجود البكتيريا مجرد الخطوة الأولى؛ فقد احتاج الباحثون إلى معرفة ما إذا كانت هي السبب الفعلي للمرض. لاختبار ذلك، أخذوا خمسين سمكة بلطي سليمة من مزرعة أخرى وأحضروها إلى بيئة مختبرية محكومة. وقسموا الأسماك إلى مجموعات؛ حيث حُقنت بعض الأسماك بالبكتيريا التي عزلونها من الأسماك المريضة، بينما حُقنت مجموعات أخرى بمحلول ملحي غير ضار ليكون بمثابة مقارنة. بدأت الأسماक التي تلقت البكتيريا تظهر بسرعة نفس علامات المرض التي شوهدت في الميدان: أصبحت خاملة، وتوقفت عن السباحة بشكل طبيعي، وطورت قروحًا جلدية وتلاشيًا في اللون. وبحلول نهاية التجربة، مات أربعون بالمائة من الأسماك المصابة بالبكتيريا. وقد أكد ذلك أن البكتيريا لم تكن مجرد عابر سبيل، بل كانت ممرضًا قادرًا على التسبب في أمراض خطيرة وموت عندما تتعرض لها الأسماك.

تشير النتائج إلى أنه على الرغم من أن بكتيريا Staphylococcus warneri غالبًا ما توجد كمقيم غير ضار على جلد العديد من الحيوانات، إلا أنها يمكن أن تتحول إلى ممرض انتهازي خطير عندما تُربى الأسماك في بيئات عالية الكثافة مثل أنظمة الأكوابونيك. تسلط الدراسة الضوء على أن ليست كل الأسماك تتفاعل بنفس الطريقة؛ فالبلطي كان عرضة للإصابة، بينما ظل الكارب العشبي مقاومًا. تشير هذه الفوارق إلى أهمية فهم كيفية تفاعل الأنواع المحددة مع بيئتها والميكروبات الموجودة داخلها. وبالنسبة لمن يديرون هذه الأنظمة، فإن النتائج تعمل كتذكير واضح بأنه حتى في حلقة مستدامة ومغلقة، فإن صحة الحيوانات تعتمد على المراقبة المستمرة. إن الفحوصات المنتظمة للبكتيريا وإجراءات النظافة الصارمة ضرورية للحفاظ على نظافة المياه وسلامة الأسماك، مما يضمن أن يظل وعد الأكوابونيك واقعًا صحيًا لكل من الغذاء الذي ينتجه وللناس الذين يعتمدون عليه.