الأشينات لغز الإنذار المبكر لتلوث الهواء محسن حافظ

الأشينات لغز الإنذار المبكر لتلوث الهواء

إنها ليست فطريات ولا طحالب لكنها كائن مزدوج يحمل صفاتهما معا، وهي تحصل على غذائها من الهواء الجوي، وأثناء ذلك تمتص كل أنواع التلوث بدءا من التلوث بذرات المعادن والتفاعلات الكيميائية وانتهاء الغبار الذري، أي أنها تتحدى أعتى أنواع التلوث.. فهل تنجح هذه المخلوقات الرقيقة في حماية البيئة الهشة التي نعيش فيها؟.

كان من ضمن أعمال قمة الأرض الأخيرة في ريو دي جانيرو تكثيف الجهود لحماية الأنواع النباتية والحيوانية والبيئات الطبيعية المسجلة رسميا على مستوى العالم ولكن نتائج قمة الأرض كانت مخيبة للآمال فمازال الكثيرون لا يدركون بعد أننا نعيش في بيئة هشة. والسؤال: لماذا نسعى لحماية البيئة؟

إن كل الكائنات الحية وجدت خلال عملية معقدة من التطورات المكثفة واستغرق ذلك ملايين السنين حتى تتكون المجموعات الحيوانية والنباتية ويكتمل تأثيرها المتنوع في المحيط الحيوي وقد أثار البروفسير فرانسوا رامادا من جامعة باريس في قمة الأرض تساؤلا مهما حين قال: بأي حق منح الجنس البشري نفسه السلطة في أن يمارس خلال نصف القرن المقبل عملية إبادة جماعية غير مسبوقة في التاريخ سوف تؤدي إلى انقراض عدة ملايين من الأنواع الحية؟

أن المتبقي من الأشجار بعد عمليات قطعها المستمرة يشكل هائل منذ فترة طويلة لهو جدار هش بين العالم وأنماط الطقس المختلفة، ويمثل قطع أشجار الغابات القديمة الخطر الأكبر الذي يهدد التنوع البيولوجي في كل مكان سواء كان حيوانيا أو نباتيا، ومع التدمير تختفي اللا فقاريات والطحالب والفطريات فهي كائنات تعيش على حافة الحياة وإن كان لها دور غير مرئي في تشكيل أساس النظام البيئي.

تعد الأشينات [Lichehs] من الكائنات النباتية التي ليس لها جذور والموجودة في كل مكان في العالم من الصحراء وحتى القارة القطبية، ومنذ القدم والأشينات موجودة في كل مكان في العالم ولكنها كانت تعامل كأنها أمر غير مرغوب فيه ولم تلفت النظر إليها وإلى أهميتها في التكوين البيئي إلا منذ ما يقرب من 100 عام فقط عندما بدأت الدراسات الجادة حول أهميتها ومنذ قرون عديدة والإنسان يستخدم الكائنات العضوية الدقيقة في حياته اليومية.

فالأشينات من نوع اوسينا تستخدم في إسكتلندا مضادات حيوية وهي تستخدم في أقصى شمال أوروبا غذاء للماشية وفي الصين تستخدم الأشينات غير المرة المذاق طعاما وقد أمكن تجهيز - من الأشينات من نوع كودبير- أوراق عباد الشمس المعملية التي يتحول لونها من الأحمر إلى الأزرق والعكس عند غمسها في القلويات أو الأحماض. وقدرة الأشينات العالية على امتصاص المواد الملوثة الموجودة في الجو المحيط بها جعلتها مضادا ممتازا للتلوث الموجود في الغلاف الجوي بل وتساعد على التنبؤ بحدوث التلوث في مكان ما.

ولكن كيف تقوم الأشينات بامتصاص المواد الملوثة من الهواء؟ وما هي التفاعلات التي تحدث داخلها بعد امتصاص الملوثات؟ مازال ذلك من الأمور التي تحير علماء النبات المهتمين بالأشينات وأن كان الأمر قيد البحث. ويقول عالم الأشينات ويتمور من جامعة مينسوتا: لكي نعرف التركيب الحقيقي للاشينات دون تداخل الطبيعة لا بد من دراستها في مكان غير ملوث على الإطلاق.

ومنذ 10 سنوات فقط عثر العالم ويتمور في إحدى الجزر بجوار منجم نحاس مهجور منذ 100 عام على العديد من الأشينات على الصخور وعلى جذوع الأشجار وبدأ في فحص الأنواع الموجودة وأعطاها أرقاما وسجلها، ولكنه كان يبحث بين الأشينات عن نوع معين يسمى أفيرينا وهو يشبه في شكل نموه مجموعة من الريش ذات لون اصفر مختلط بالأخضر وسبب اهتمامه بهذا النوع بالذات كما يقول الباحث أدويـن ليستر أنه كان يملك تفسيرا شبه مؤكد أن هذا النوع من الأشينات بدراسته وفحصه سوف يكشف له كيف تقوم الأشينات بتنقية الهواء المحيط بها.

أخذ العالم ويتمور العينات إلى المعمل وقام بتسخينها في فرن خاص حتى تحولت مكوناتها الداخلية إلى أكاسيد غازية ومررها داخل أنابيب إلى جهاز خاص لتحليلها ولكن النتائج كانت غير كافية فقام بتجربة أخري عرفت باسم "استقراء الذرة" وذلك بواسطة الطيف الضوئي وفي هذه التجربة حوّل مكونات الذرة إلى الحالة السائلة وأضاف إليها حمضا خاصا مما جعل العناصر الكيميائية للاشينات في حالة سائلة بشكل دائم وبالتالي أمكن معرفة المكونات الأساسية بواسطة الطيف الضوئي.

ويوجد أكثر من عشرين ألف نوع من الأشينات منتشرة في جميع أنحاء العالم في تنوع مذهل من الألوان والأشكال، فبعضها يأخذ شكل مجموعة عنقودية من الأوراق توجد على جذوع الأشجار، وبعضها يأخذ شكل الدهان الجاف ويوجد على الصخور والبعض الآخر مثل أفيربنا واوسينا تسقط متأرجحة لأسفل عدة ياردات من على غصون الأشجار ويطلقون عليها في أوربا "الحية الرجل العجوز" وهي من أكثر الأنواع شيوعاً وانتشاراً، وتوجد بعض الأنواع على صخور الجبال، تأخذ شكل قشرة خضراء رمادية اللون وفي القطب الجنوبي تنمو الأشينات أسفل صخور المنحدرات الصخرية الشاطئية، وبالمثل توجد الأشينات في صحراوات الشرق الأوسط شديدة الجفاف، وبالرغم من رقة الأشينات وضعفها إلا أنها تعتبر من الكائنات الحية غير المحدودة العمر فبعضها يعيش حيا لأكثر من أربعة آلاف عام. في نهاية القرن التاسع عشر في أعقاب انحسار الثورة الصناعية أدرك علماء النبات أن الأشينات من الكائنات الموثوق بها لمعرفة مدى تلوث الهواء في المنطقة التي توجد فيها. ولقد كان الأمر يتم بشكل تقليدي اعتماداً على ملاحظة حالة الأشينات في مواقعها الحقلية وبعد طول الدراسة بدأ العلماء - وكانوا في أغلبهم هواة - في معرفة أي الأنواع لها القدرة على مقاومة تلوث الهواء فبدأوا في عمل خرائط للأشينات ومقدار التلوث في الأماكن التي توجد فيها، ومع الوقت اكتشف ان الملاحظة الحقلية لا يمكن أن تعطي مؤشرا سليما لمقـدار التلوث إلا في أعقاب حادثة ما وعندما بدأ علماء النبات في دراسة الأشينات بشكل جاد ومكثف وباستخدام الأساليب العلمية الحديثة وجدوا أن حوالي 80% من المعـروف عن الأشينات معروف منذ مائة عام وكلها دراسـات لهاو شد انتباهه ألوان وأشكال الأشينات فبدأ بملاحظتها وكتابة تلك الملاحظات. ويقول علماء النبات ان 60% من الأشينات التي اكتشفت في المائة عام السابقة تعرضت للتدمير بسبب التوسع الزراعي والعمراني.

اكتشافات متتالية

في عام 1866 اكشف عالم الطبيعة الفنلندي وليم نيلاندر العلاقة بين الأشينات ونوعية الهواء، فقد كان هذا العالم يعيش في باريس وكان دائم الجلوس في حدائق لوكسمبورج في وسط باريس عندما لاحظ اختفاء الأشينات من على أشجار الكستناء وأحس بعد هذه الملاحظة بأن الجو أفضل، وخلال الثلاثين عاما التالية لذلك ظل يلاحظ في تعجب وفزع كيف يقوم أكسيد الكبريت الناتج من حرق الفحم في الصناعة بالتجمع على الكائنات العضوية والنباتات ويقضي عليها، وكيف ان بعض الأشينات لا تتأثر بهذه الأكاسيد.

وفي عام 1867 أي بعد عام من اكتشاف عالم الطبيعة الفنلندي وليم نيلاندر العلاقة بين الأشينات ونوعية الهواء نشر عالم سويسري يدعي سيمون شوندينر بحثاً يقول فيه ان الأشينات ليست كائنا عضويا واحداً ولكن اثنين وهي عبارة عن اتحاد بين الفطريات والطحالب يؤدي إلى تكوين كائن ثالث هو الأشينات. ولكن العالم الفنلندي وليم نيلاندر وكثيرا من زملائه من علماء النبات رفضوا هذا التفسير للأشينات كشكل من أشكال الحياة العضوية. وظل النقاش محتدما والبحث حول هذا الموضوع مستمرا لمدة 50 عاما عندما أعلنت عالمة الأشينات بيتركس بوتر ان رأي ونظرية العالم السويسري سيمون شوندينر في تكوين الأشينات سليمة.

وقامت بالوصف الدقيق لكيفية اتحاد جزء بسيط يشبه الشعرة من الفطريات بملايين من خلايا الطحالب لتكوين الأشينات ولكن أبحاث العالمة بيتركس بوتر لم تأخذ حقها العلمي وخاصة من المؤسسة العلمية البريطانية.

ولكن بمرور الوقت أصبحت نظرية الحياة التكافلية للأشينات (نظرية العالمة بيتركس بوتر) مقبولة لدى العلماء فالطحالب تحتوي على مادة الكلوروفيل الخضراء التي تمتص ثاني أكسيد الكربون وتقوم بعملية التمثيل الضوئي وينتج السكر الذي تستخدمه الفطريات في إنتاج الغذاء الخاص بها وفي المقابل تقوم الفطريات بتجميع الرطوبة والعناصر المعدنية من الهواء وهذه الأشياء نافعة للطحالب.

في عام 1981 نشر العالم Vernon Ahmadjian بحثا يقول أن الطحالب والفطريات شركاء في إنتاج الأشينات وأن الأشينات تزهر في أي مكان ولكنها لا تزهر في المعمل وذلك عقب دراسته على نوع من الأشينات يسمى كلادونيا والمعروف باسم "جنود الحرس الملكي البريطاني" وفسر نظريته في تكوين الأشينات فقال: أن الجزء المشترك في إنتاج الأشينات من الفطريات يكون حر الحركة أو طليقا وعندما يتحد بالطحالب فإنه يلتهم خلاياها ويحطمها ولكن الطحالب تتوافق مع هذا الهجوم وتقوم بتكوين خلايا أخرى جديدة بدلا من المحطمة.

بالرغم من كل الدراسات والأبحاث والنظريات فإن الأمر مازال لغزاً محيراً، ولكن الأشينات تتكون وتعيش وتستمر في الحياة.

إن للأشينات القدرة على امتصاص أي شيء موجود في الهواء فهي تمتص ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد الكبريت والمعادن الثقيلة مثل الرصاص والحديد وتمتص الغبار الذري وهي تمتص من الهواء سواء كانت في احتياج إلى ما تمتصه أم لا حتى وأن أدى ذلك في النهاية إلى قتلها. وذلك أيضا لغز من ألغاز الأشينات.

مستويات حرجة من التلوث

ليست لكل الأشينات نفس الدرجة من الحساسية للملوثات الموجودة في الهواء فبعض الأنواع لا يتأثر بارتفاع نسبة أكاسيد الكبريت وبعضها قدرته على التحمل متوسطة والبعض الآخر شديد الحساسية لأكاسيد الكبريت.

لقد قام علماء الأشينات بتصنيفهـا وفقاً لحساسيتها وذلك بدءا من الأشينات من نوع ليكانودا وحتى الأشينات من نوع أوسينا وبينهما يقع العديد من الأشينات ذات القدرة المتوسطة على مقاومة التلوث مثل الأشينات من نوع أفيرينا. وتعد الأشينات من نوع ليكانودا من أكثر أنواع الأشينات التي لها القدرة على المعيشة في المناطق الصناعية، ويعتقد بعض العلماء أن هذا النوع من الأشينات كان موجود منذ 100 عام عند بداية الثورة الصناعية وإن كانت حدثت فيه كثير من التغيرات والتحورات التي ساعدته على التأقلم مع البيئة الجديدة الملوثة وزادت من قدرته على مواجهتها.

للتنبؤ بوصول التلوث إلى مستويات حرجة يقوم علماء الأشينات في أوربا وأمريكا بأخذ عينات بشكل دوري من الأشينات الموجودة في مناطق التلوث وترسل إلى المركز الرئيسي لمكافحة التلوث الموجود في كل منطقة حيث يتم تحليل العينات ومعرفة مقدار التلوث في الوقت المناسب وذلك قبل وصوله إلى المستوى الحرج. وقد أصبحت الأشينات هي بديل وحدات التلوث التي كانت توضع في المناطق الصناعية والتي كانت تتكلف ملايين الدولارات سنويا.

لذا يرى الأوربيون والأمريكان ان الأشينات تؤدي دوراً مهما في الجهد المبذول لحماية البيئة.

في فنلندا في أقصى شمال أوربا توجد حقول كاملة من الأشينات ذات الحساسية لأنواع التلوث المختلفة ويقوم العلماء بتسجيل التغيرات التي تطرأ عليها ويرسلون عينات منها إلى المعامل لمعرفة مقدار تلوث الهواء. ولقد ساعدت الأشينات العلماء الفنلنديين على تسجيل أنواع مختلفة من التلوث، وجد أن بعضها مصدره صهر معدن النيكل على بعد مئات الأميال في الاتحاد السوفييتي سابقاً.

في عام 1970 بدأ الذبول والموات يزحفان على الغابة السوداء في ألمانيا وأغلقت الغابة بسبب ذلك وكانت الأشينات هي التي لفتت نظر العلماء إلى حالة الغابة وبدأ العلماء الألمان في بحث الأمر وألقوا اللوم على فرنسا على أساس أن سبب ذلك هو حرق فحم محطات تـوليد الطاقة الذي أدى إلى تلوث الهواء فوق الغابة السوداء بأكسيد الكبريت ولكن بعد فترة بدأت الأشينات غير الحساسة للكبريت في النمو على الأشياء وبدأ الألمان في البحث مرة أخرى وبواسطة الأشينات اكتشفوا ان في هواء الغابة السوداء نسبة كبيرة من أكسيد النترات المتصاعدة من مصانع صناعة السيارات الشهيرة في ألمانيا.

من يقاوم تشرنوبل؟

في عام 1986 عندما وقعت كارثة انفجار مفاعل تشرنوبل في أوكرانيا حملت الأمطار في الربيع الغبار الذري إلى فنلندا والسويد والنرويج وتساقط الغبار الذري على نوع من الأشينات يسمى اكروسيودا ونوع آخر يسمى كالوبلاسا ولم تتأثر الأشينات بهذا الغبار الذري ولكن قطعـان الرنة تغذت على هذه الأشينات التي تجذبها بألوانها البرتقالية والصفراء وأدى ذلك إلى موت أكثر من 70 ألف حيوان حيث أن الأشينات كانت تحتوي على معدل عال من الإشعاع الذي لم تتحمله الحيوانات.

لقد أثبتت حادثة تشرنوبل أن الأشينات ممكن أن تستخدم مقياسا لمقدار التلوث في الهواء مع عدم الاعتماد عليها كليا فلا بد من الرجوع إلى المعامل للتأكد من نوعية التلوث، وقد بدأت أمريكا وكندا في الاعتماد على الأشينات كقراءة أولية لمعرفة مقدار التلوث في كثير من الأماكن على أن تستكمل التحليلات في المعامل.

ولقد اعتبرت حديقة مينى القومية في أمريكا والحديقة القومية في شرق كاليفورنيا واللتان تحتويان على أنواع كثيرة من الأشينات من المحميات الطبيعية التي تستخدم الأشينات فيها لمعرفة مستويات تلوث الهواء. أما في الشمال فقد بدأت منظمة حماية البيئة الأمريكية في دراسة الأشينات في منطقة بروكس دانج بألاسكا حيث يكون الهواء أقل تلوثا وتنمو أشينات جديدة دائما في بداية الشتاء.

كما بدأت أيضا في وادي جوبا هوجا في ولاية أوهايو دراسات مكثفة لمعرفة وتصنيف أنواع الأشينات المختلفة بشكل مكثف خاصة بعد أن قام العالم وتمور بتحليل بعض أنواع من الأشينات ووجد فيها حوالي 12 عنصرا كيماويا مختلفا إلى جانب أنه وجد في بعضها نيكلا، وحديدا، ومنجنيزا، وجازولينا مما أثار علامة استفهام كبيرة أمام العلماء!؟!

ولقد قام عالم الأشينات توماس ناش من جامعة أريزونا بعمل تحليل كروماتوجرافي (استخدام الضوء في التحليل الكيماوي) لبعض الأشينات فوجد فيها نيترات الأمونيوم والفلورايد (من المعروف أن الفلورايد يتحد مع الكربون ويعطى مركب كلوروفلوروكربون وهو مركب خطير يؤثر في الهواء الجوي كما أن الفلورايد يستخدم في صناعات التبريد).

ومن الأشياء التي لفتت نظر العالم توماس ناشل اختفاء الأشينات من لوس أنجلوس خاصة الأشينات من نوع رمالينا وقد قام هذا العالم باستزراع أشينات على قطع أشجار قديمة وقام بنقلها إلى لوس أنجلوس ولكنه وجد أنها تموت خلال 6 - 10 أسابيع بعد أن يتحول الكلوروفيل بداخلها إلى اللون الأبيض.

وفي البداية أرجع ذلك إلى ارتفاع مستوى الأوزون في هواء مدينة لوس أنجلوس ولكن الفحص المعملي والتجارب أثبتا أن امتصاص الأشينات للأوزون لا يظهر عليها أعراضا مرضية.

أن المتأمل للأشينات ومدى ضآلتها وضعفها ومع ذلك قدرتها غير العادية يدرك بما لا يدع مجالا للشك أهمية دعوات حماية البيئة في كل مكان في العالم.

ان الحفاظ على المواطن الطبيعية بكاملها من الأمور المهمة فمازالت هذه المواطن تحمل أمورا نجهلها ونحتاج إلى معرفتها، والمهم أن كل الكائنات الحية تطورت مع البشرية خلال سنوات طويلة لذا فإنه من الخطأ بل من الحمق تصور ان انكماش وضياع التنوع الحيوي البيولوجي يمكن أن يحدث دون أن يهدد البشرية نفسها.

 

محسن حافظ

أعلى الصفحة | الصفحة الرئيسية
اعلانات




الأشينات من نوع أكروسيودا الحمراء وكالوبلاسا الصفراء





الأشينات من نوع كلادونيا المعروفة باسم جنود الحرس الملكي البريطاني





الأشينات من نوع أفيرنيا