عندما نفكر في أكثر الكائنات البحرية إثارة للإعجاب، نتخيل عادةً الحيتان المهيبة أو أسماك القرش الشرسة، ولكن هناك بعض الكائنات الأكثر تواضعًا التي تستحق كل التقدير عندما يتعلق الأمر بالحفاظ على النظام البيئي. نحن نتحدث عن الإسفنج، تلك الكائنات التي تبدو كأنها صخور بسيطة أو نباتات متصلة بالقاع، ولكنها في الواقع حيوانات لافقارية يعود تاريخها إلى أكثر من 600 مليون سنة.
على الرغم من افتقارها إلى دماغ يُملي عليها ما يجب فعله أو قلب يضخ الدم، فقد قدمت هذه المخلوقات درسًا في الكفاءة البيولوجية. لقد أصبحت الرئتان والكليتان الحقيقيتان للمحيطالعمل بلا كلل لضمان أن تكون المياه التي تسبح فيها الأسماك نظيفة ومليئة بالحياة، والتكيف مع أي بيئة، من الشعاب المرجانية الأكثر ألوانًا إلى المناطق السحيقة حيث يكون البرد شديدًا.
كيف تعمل هذه الآلية البيولوجية؟
لفهم سبب كونها مرشحات قوية للغاية، عليك أن تنظر إلى تشريحها. اسم "الإسفنجيات" ليس من قبيل الصدفة؛ فهو يعني حرفيًا حاملات المساميتكون جسمها أساسًا من شبكة معقدة من القنوات والحجرات حيث يدخل الماء من خلال ثقوب صغيرة تسمى الفتحات ويخرج من خلال فتحة علوية تسمى الفتحة الفموية.
يكمن سر كل هذا في الخلايا المطوقة. تمتلك هذه الخلايا سوطًا، وهو نوع من السوط الصغير الذي يُولد تيارات مائية ثابتةمما يجبر السائل على المرور عبر بنيتها. ومع تدفق الماء، تحبس هذه الخلايا البكتيريا والعوالق والمواد العضوية لتغذيتها. إنها، في جوهرها، نظام شفط طبيعي لا يتوقف أبداً.
وعلاوة على ذلك، فهم ليسوا الوحيدين في هذا. فالعديد من الإسفنج يحتفظ علاقات تكافلية مع البكتيريا تلك الكائنات الحية التي تعيش في أنسجتها، وتساعدها على إعادة تدوير العناصر الغذائية وتحويل المركبات النيتروجينية. ولدعم هذا النظام بأكمله، تمتلك هيكلاً داخلياً يمكن أن يتكون من شويكات السيليكا أو الإسفنجينبحسب نوع الكائن الحي، فإن هذا يحافظ على استقامته في مواجهة التيارات المائية.
تصنيف وأنواع الإسفنج
ليست كل الإسفنجيات متشابهة. بناءً على مادة هيكلها، يقسمها العلماء إلى ثلاث مجموعات رئيسية. أولاً، لدينا كلسيوهي كائنات تستخدم كربونات الكالسيوم، وعادة ما تكون صغيرة الحجم وتعيش في المياه الضحلة.
ثم هناك حشرات الهيكساكتينيليد، وهي أكثر تطوراً وتُعرف باسم إسفنج زجاجيتعيش هذه الكائنات في أحلك أعماق المحيط، وتتميز ببنية رقيقة وشفافة تجعلها أشبه بالأعمال الفنية. وأخيرًا، نجد الإسفنجيات الديموسية، التي تمثل ما يقرب من 90٪ من جميع الأنواع ويمكنها أن تعيش في البحر وفي المياه العذبة.
الأثر البيئي: "حلقة الإسفنج"
هنا تبدأ الأمور تصبح مثيرة للاهتمام. فالإسفنج لا يكتفي بأكل التراب فحسب، بل هو عنصر أساسي فيما يُسمى حلقة إسفنجية أو حلقة إسفنجيةاتضح أن العديد من الكائنات الحية تطلق مواد عضوية مذابة لا تستطيع معظم الحيوانات استخدامها. يمتص الإسفنج هذه المواد ويحولها إلى جزيئات الفتات والتي بدورها تُستخدم كغذاء للقشريات والديدان.
باختصار، تحوّل هذه الكائنات العناصر الغذائية غير المرئية إلى غذاء حقيقي لبقية الشعاب المرجانية. وبدون عملية إعادة التدوير هذه، سينخفض التنوع البيولوجي في المياه الفقيرة بالعناصر الغذائية بشكل كبير. بعض الأنواع قادرة على معالجة هذه العناصر. يصل حجمها إلى 20.000 ضعف حجم الماء كل يوم، مما يجعلهم مهندسين بيئيين من الطراز الأول.
لغز السيليكون والمناخ
أحدثت الأبحاث التي أجراها المجلس الأعلى للبحوث العلمية (CSIC) في إسبانيا ثورة في فهمنا للسيليكون في البحار. ففي السابق، كان يُعتقد أن الدياتومات هي الكائنات الحية الوحيدة التي تتحكم في هذا المعدن، ولكن اتضح أن تحتفظ الإسفنجات بنسبة 88% من السيليكون من المحيط. هذه حقيقة صادمة لأن السيليكون يساعد الطحالب الدقيقة على النمو والازدهار.
ولماذا يُعدّ هذا الأمر مهمًا بالنسبة لنا؟ لأن هذه الطحالب الدقيقة هي التي تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجويتساهم في الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري والتغير المناخي. ورغم أن الإسفنج يمتص السيليكون ببطء أكثر من الدياتومات، إلا أنه يفعل ذلك بشكل تراكمي مع مرور الوقت. قرون أو حتى آلاف السنينباعتبارها مخزناً ضخماً لهذا المعدن.
الاستخدامات البشرية والفضول المذهل
تاريخياً، استخدمناها للاستحمام نظراً لخصائصها الماصة، لكن العلم اليوم ينظر إليها بشكل مختلف. فمركباتها الكيميائية كنزٌ ثمينٌ في مجال الطب، إذ لديها القدرة على ابتكار مضادات حيوية جديدة وأدوية مضادة للسرطانعلاوة على ذلك، فهي تمثل دراسة حالة رائعة في مجال التكنولوجيا الحيوية نظراً لقدرتها على التجدد.
وبالحديث عن الأمور الغريبة، فإن بعضها جدير بالذكر. خالدٌ تقريبًا بفضل قدرتها على تجديد الخلايا باستمرار. أما الأنواع الأخرى، على الرغم من كونها ثابتة، فيمكنها تحرك ببطء شديد تشقّ هذه الكائنات قاع البحر بحثًا عن مكان أفضل. علاوة على ذلك، ورغم افتقارها إلى جهاز عصبي، فإنها تُنسّق فتح مسامها وفقًا لجودة المياه، مما يُظهر كفاءةً فائقةً في التنسيق الخلوي.
تمثل هذه الكائنات، التي نجت من الانقراضات الجماعية والتغيرات المناخية الحادة، الأساس غير المرئي ولكن القوي للحياة البحرية. قدرتها على تنظيف عمود الماءإن إعادة تدوير المواد العضوية وتنظيم السيليكون يجعلانها حراسًا أساسيين يحافظون على شفافية وصحة المحيطات، مما يذكرنا بأن البساطة البيولوجية يمكن أن تخفي أعظم التعقيدات الوظيفية.