Diversity and host specificity of shrimp-like crustaceans (Decapoda: Caridea) associated with mesophotic and deep-sea coral communities in the western Atlantic

في أعماق المحيط، تحت سطح المياه المشمسة، حيث يتلاشى الضوء إلى غسق أبدي وتصبح المياه باردة وثقيلة، تقع غابات شاسعة من المرجان. هذه ليست الشعاب المرجانية الاستوائية النابضة بالحياة التي تُرى غالباً في العطلات، بل هي مجتمعات مياه عميقة تمتد من الأعماق المتوسطة وصولاً إلى الهاوية المظلمة. ورغم أن هذه النظم البيئية معروفة بوجودها منذ فترة طويلة، إلا أنها ظلت غير مستكشفة إلى حد كبير لمجرد أنها صعبة الوصول للغاية. وقد بدأ العلماء مؤخراً في إدراك أن حدائق المرجان المظلمة هذه ليست مجرد مناظر طبيعية صامتة وفارغة، بل هي مدن صاخبة تعج بالحياة. ومن بين أكثر السكان وفرة وتنوعاً في هذه الشعاب العميقة كائنات صغيرة تشبه الروبيان. هذه الحيوانات، المعروفة باسم روبيان الكاريديان (caridean shrimps)، تعيش غالباً في شراكة وثيقة مع المرجان والإسفنج واللافقاريات الأخرى التي تشكل هيكل الشعاب. ويعتمد بعض هذا الروبيان تماماً على مضيف واحد طوال حياته، بينما يتنقل آخرون بحرية بين أنواع مختلفة من المساكن. إن فهم من يعيش أين، وكيف يعتمدون على بعضهم البعض، أمر بالغ الأهمية لحماية هذه البيئات الهشة، خاصة مع بدء الأنشطة البشرية مثل التعدين في أعماق البحار والتلوث في تهديدها.

قام فريق من الباحثين مؤخراً برحلة لاستكشاف خريطة هذا العالم الخفي لروبيان المياه العميقة في غرب المحيط الأطلسي، مع التركيز على المياه قبالة شمال خليج المكسيك وبالقرب من بورتوريكو. أرادوا معرفة عدد الأنواع المختلفة من هذا الروبيان التي تعيش على المرجان العميق، وما إذا كان بعضها مجرد عابر بينما البعض الآخر مقيم دائم، وما إذا كانت هناك أنواع تبدو متطابقة ولكنها متميزة جينياً. وللإجابة على هذه الأسئلة، جمع العلماء بين الطرق التقليدية لفحص السمات الجسدية والأدوات الجينية الحديثة. لقد جمعوا عينات من أعماق تتراوح من أقل من 30 متراً إلى أكثر من 1800 متر، باستخدام مركبات تعمل عن بعد تعمل كأنها روبوتات تحت الماء لالتقاط العينات، وهياكل ذاتية التشغيل توضع في قاع البحر لجمع كل ما يستقر عليها.

كشفت نتائج هذا التحقيق عن عالم أكثر تعقيداً مما كان متخيلاً سابقاً. فقد حدد الباحثون 61 نوعاً متميزاً من القشريات الشبيهة بالروبيان في عيناتهم. ومع ذلك، فإن القصة لا تنتهي عند مجرد تعداد بسيط؛ فمن خلال تحليل الحمض النووي لهذه المخلوقات، اكتشف الفريق أن العديد من الروبيان الذي ظنوا أنه نوع واحد كان في الواقع مجموعات من عدة أنواع مختلفة ومرتبطة ارتباطاً وثيقاً وتبدو متطابقة تقريباً للعين البشرية. تُعرف هذه بـ "الأنواع الخفية" (cryptic species)، ويشير العثور عليها إلى أن التنوع الحقيقي للحياة في هذه الشعاب العميقة هو على الأرجح أعلى بكثير مما تظهره السجلات الحالية. كما سلطت الدراسة الضوء على أن طرق جمع العينات المستخدمة كانت مؤثرة للغاية؛ فالروبوتات التي يمكنها التقاط أنواع محددة من المرجان وجدت مجموعة مختلفة من الروبيان مقارنة بالهياكل الثابتة التي تُترك في قاع المحيط، مما يثبت أن العلماء بحاجة إلى استخدام أدوات متعددة للحصول على صورة كاملة عمن يعيش في الأعماق.

عندما نظر الباحثون في كيفية تفاعل هذا الروبيان مع بيئته، وجدوا انقساماً واضحاً في نمط الحياة. حوالي 22 نوعاً من الأنواع التي وجدوها كانت "شركاء إلزاميين" (obligate associates)، مما يعني أنها متخصصة للغاية لدرجة أنها تعيش فقط على مضيفين محددين ولا يمكنها البقاء بدونهم. أما 11 نوعاً أخرى فكانت "شركاء محتملين غير إلزاميين" (facultative associates)، وهي التي يمكنها العيش على مضيف ولكن يمكنها أيضاً البقاء بمفردها إذا لزم الأمر. وأظهرت الأنواع الـ 28 المتبقية عدم وجود دليل قوي على عيشها في علاقة تكافلية، وبدت ككائنات حرة تعيش في المكان ببساطة لتستخدم الشعاب المرجانية كمخبأ أو للبحث عن الطعام. وكان "الملاك" الأكثر شعبية لهذا الروبيان هم "الأوكتوكورال" (octocorals)، وهي نوع من المرجان اللين الذي يشمل مراوح البحر وسياط البحر. كما كان الإسفنج والمرجان الأسود مضيفين شائعين أيضاً، لكن الدراسة وجدت أنه لا يوجد نوع واحد من المرجان يستضيف جميع أنواع الروبيان؛ إذ تفضل مجموعات مختلفة من الروبيان أنواعاً مختلفة من المنازل.

تضمن أحد أكثر الاكتشافات إثارة للاهتمام مجموعة محددة من الروبيان تعيش حصرياً تقريباً على المرجان الرخو (octocorals) والمرجان الأسود. أظهر التحليل الجيني أن هذا الروبيان قد قام بتغيير مضيفيه مرات عديدة عبر تاريخه التطوري. فعلى سبيل المثال، وُجدت بعض الأنواع المرتبطة ارتباطاً وثيقاً بأنواع أخرى تعيش على المرجان الرخو وهي تعيش على المرجان الأسود، كما اكتُشف نوع واحد يعيش على "الكرينويد" (crinoid)، وهو نوع من زنابيا البحر الذي لا ينتمي حتى إلى فصيلة المرجان. يشير هذا إلى أن هذه الحيوانات ليست محبوسة في نوع واحد من المنازل إلى الأبد، بل يمكنها التكيف مع مضيفين جدد مع تطورها. ومع ذلك، فإن هذا التخصص يأتي بتكلفة؛ فبسبب اعتماد هذا الروبيان الشديد على مضيفين محددين، فمن المرجح أن يكون عرضة للخطر إذا اختفى هؤلاء المضيفون. فإذا أدى مرض أو تغير بيئي إلى القضاء على نوع معين من المرجان، فقد يختفي الروبيان الذي يعتمد عليه معه، حتى لو بدا باقي الشعاب المرجانية بخير.

كما أشارت الدراسة إلى أن معرفتنا الحالية بهذه النظم البيئية العميقة لا تزال ناقصة للغاية. فقد وجد الباحثون أنه كلما تعمقوا أكثر، قلّت معرفتهم. وبينما وجدوا عدداً جيداً من الأنواع في الأجزاء الأكثر ضحالة من المنطقة العميقة، إلا أن ثراء الأنواع انخفض في العينات التي أُخذت من أعماق تزيد عن 300 متر، وتشير البيانات إلى أن هناك العديد من الأنواع التي لم تُكتشف بعد في تلك المياه الأكثر ظلمة وعمقاً. إن طرق أخذ العينات المستخدمة في هذه الدراسة، رغم تقدمها، لا تزال تغفل الكثير من التنوع الذي يحتمل وجوده. وقد لاحظ المؤلفون أن أعماق البحار هي مكان تكون فيه العديد من الأنواع نادرة ويصعب العثور عليها، وأن القائمة الحالية المكونة من 61 نوعاً هي على الأرجح مجرد قمة جبل الجليد.

في نهاية المطاف، يعد هذا البحث بمثابة خط أساس حيوي للمستقبل. فمن خلال تحديد هذه الأنواع وفهم علاقاتها مع مضيفيها، يمكن للعلماء مراقبة صحة مجتمعات المرجان في المياه العميقة بشكل أفضل. وإذا تضررت هذه النظم البيئية بفعل النشاط البشري، فقد يكون فقدان هذا الروبيان المتخصص علامة تحذير مبكرة لمشكلة أكبر. تؤكد الدراسة أنه لكي نحمي هذه الشعاب المرجانية العميقة حقاً، يجب علينا أولاً فهم من يعيش هناك وكيف يعتمدون على بعضهم البعض. وبدون هذه المعرفة التفصيلية، قد تكون جهود ترميم أو حفظ هذه البيئات غير مكتملة. ويؤكد العمل أن حتى في أكثر أجزاء المحيط نأياً وصعوبة في الوصول إليها، فإن الحياة متنوعة، ومعقدة، ومترابطة بعمق، وتنتظر من يفهمها.