Impact of multiple stressors on the behavior and survival of the eastern oyster, Crassostrea virginica

إن محار الشرق هو مخلوق من بيئة المصب، ذلك المكان الذي تلتقي فيه المياه العذبة القادمة من الأنهار بملوحة البحر. ولكي تزدهر هذه الحيوانات، فإنها تحتاج إلى توازن دقيق للغاية في الظروف؛ فهي تتطلب مياهاً ليست عذبة جداً ولا مالحة جداً، وأكسجيناً وفيراً بما يكفي للتنفس، ودرجات حرارة ليست متجمدة ولا لافحة. وعندما تتغير هذه الظروف، يجب على المحار أن يستجيب؛ فإما أن يغلق صدفته لحماية نفسه، أو يفتح صماميه لترشيح الغذاء والتنفس. إن القدرة على إدارة هذه الاستجابات هي مسألة حياة أو موت. ومع تغير المناخ، يخشى العلماء من أن البيئات التي يعيش فيها المحار أصبحت أكثر تقلبًا، مع زيادة حدة وتكرار فترات انخفاض الأكسجين والانخفاضات المفاجئة في الملوحة. إن فهم كيفية تعامل هذه الحيوانات مع مثل هذه التغييرات أمر بالغ الأهمية، ليس فقط للمحار نفسه، بل للأنظمة البيئية الساحلية التي يدعمها والصناعات التي تعتمد عليه.

لقد شرع الباحثون في معرفة كيف يتصرف محار الشرق، Crassostrea virginica، بدقة عندما يواجه هذه الظروف الصعبة. أرادوا معرفة ما إذا كان بإمكان الحيوان تحمل ظرف سيء واحد في كل مرة، أم أن مواجهة ظرفين سيئين معاً ستؤدي إلى إنهاكه. ولإيجاد الإجابة، أجروا تحقيقين منفصلين: أحدهما في بيئة مختبرية خاضعة للرقابة، والآخر في المياه البرية لمصب مائي في جنوب لويزيانا. في المختبر، وضعوا المحار البالغ في خزانات وعدلوا المياه بعناية؛ حيث خلقوا سيناريوهات تكون فيها مستويات الملح طبيعية، وأخرى كانت فيها الملوحة منخفضة جداً، مما يحاكي حدث هطول أمطار غزيرة. كما تلاعبوا بمستويات الأكسجين، فخلقوا ظروفاً تكون فيها المياه غنية بالأكسجين وأخرى تكون فيها منخفضة بشكل خطير. ولتتبع ما يفعله المحار، قام العلماء بتثبيت أجهزة تسجيل صغيرة على الأصداف؛ عملت هذه الأجهزة مثل أجهزة مراقبة القلب عالية التردد، حيث سجلت كل مرة يفتح فيها المحار صدفته أو يغلقها.

أظهرت النتائج من المختبر نمطاً واضحاً في كيفية استجابة المحار. فعندما انخفض الأكسجين في الماء، قضى المحار وقتاً أطلاً بصدفته مفتوحة، ربما في محاولة لاستنشاق ما تبقى من الأكسجين. ومع ذلك، عندما كان الماء منخفض الأكسجين ومنخفض الملوحة في آن واحد، غير المحار استراتيجيته؛ حيث أغلق صدفته بشكل متكرر أكثر وقضى وقتاً أقل وهي مفتوحة. وقد ثبت أن هذا الجمع بين الضغوطات كان مميتاً؛ فلم يكتفِ المحار بالمعاناة فحسب، بل مات بمعدل أعلى بكثير عند مواجهة انخفاض الملوحة وانخفاض الأكسجين معاً مقارداً بمواجهة أي منهما بمفرده. ووجدت الدراسة أنه بينما كان كلا الظرفين ضارين، إلا أن نقص الملوحة كان التهديد الأكثر إلحاحاً لبقائهم.

ثم نقل الباحثون تحقيقهم إلى الميدان ليروا ما إذا كانت هذه النتائج المختبرية تصمد في العالم الحقيقي. فقد نشروا محاراً مجهزاً بنفس أجهزة التسجيل في مصب مائي بجنوب لويزيانا خلال صيف عام 2023 وشتاء عام 2024. في البرية، تكون البيئة معقدة، مع تغير درجات الحرارة وكميات متفاوتة من الطحالب، والتي يقيسها العلماء كـ "كلوروفيل-أ". في الظروف الصحية، عادة ما يفتح المحار أصداف صدفته بشكل أوسع عندما يتوفر المزيد من الغذاء في الماء. لكن البيانات الميدانية كشفت عن حدٍ لهذه المرونة؛ فعندما يكون المحار تحت ضغط بالفعل بسبب انخفاض الملوحة أو انخفاض الأكسجين، يتوقف عن الاستجابة لوجود الغذاء. حتى لو كانت المياه مليئة بالطحالب، لم يفتح المحار أصداف صدفته بشكل أكبر. لقد كانت قدرتهم على تعديل سلوكهم مقيدة بالظروف القاسية التي يعانون منها بالفعل.

عبر كل من المختبر والميدان، ظهر موضوع ثابت: كانت الملوحة المنخفضة هي المحرك الأقوى لسلوك المحار. وسواء كانت المياه دافئة أو باردة، أو كانت مستويات الأكسجين مرتفعة أو منخفضة، فإن انخفاض الملوحة هو الذي أملى تصرفات المحار أكثر من أي شيء آخر. تشير الدراسة إلى أنه بينما يمكن للمحار التعامل مع بعض التحولات البيئية، فإن قدرته على التكيف ليست لانهائية. فعندما تضرب ضغوط متعددة في وقت واحد، وخاصة انخفاض الملوحة مقترناً بنقص الأكسجين، فإن قدرة المحار على التغذية والبقاء تتضرر بشدة. توفر هذه النتائج صورة أوضح لكيفية صمود هذه المخلوقات الحيوية في ظل مناخ متغير، مما يوفر معلومات أساسية للعاملين في مجال استعادة أعداد المحار وإدارة الاستزراع المائي المستدام في السنوات القادمة.