 أوركسترا

أوركسترا: الشعاب المرجانية والجينات

ربيحة منخي الزهيريالشعاب المرجانية هي هياكل مصنوعة من الشعاب المرجانية، والهياكل العظمية، والطحالب المرجانية القشرية. وهي الأبرز بين النظم الإيكولوجية البحرية. ينتمي المرجان إلى شعبة الجوفمعويات، حيوانات صغيرة الحجم إلا أن البعض يصل إلى طول مترين وجميع حيوانات الشعبة ذات تماثل شعاعي ليس لها فم مستقل فتعتبر فتحة التغذية المحاطة بالوامس هي فتحة الإخراج، وتعرف حيوانات الشعب المرجانية كنباتات وحيوانات في آن واحد لما تحويه من طحالب مجهرية في أنسجتها تسمى الزوزنتلي حيث أنها تستخدم الطاقة الشمسية لمزج ثاني أكسيد الكربون المذاب في ماء البحر مع الماء لصنع الغذاء ويكون الأكسجين أحد نواتج هذه العملية ويستهلك هذا الأكسجين من قبل المرجانيات أثناء عملية التنفس وبهذا يمكن اعتبار حيوان المرجان يعيش بطريقة تكافلية تضمن بقائه عن طريق حصول حيوان المرجان على جزء من غذائه عن طريق أحياء طحلبية تعيش داخل خلاياه، إضافة إلى غذائه على الهائمات الحيوانية   بلانكتون). تتطور الشعاب المرجانية من خلال نمو الطحالب المرجانية والمرجان الشعابي وشقائق النعمان . تظهر المستعمرات المرجانية تنوعًا جينيًا كبيرًا. وفقا لكورنيل (2)، لدينا الشعاب المرجانية أو بناء الشعاب المرجانية التي تحتوي على zooxanthellae. لدينا أيضا بناء غير الشعاب أو الشعاب المرجانية ahermatypic التي ليس لها zooxanthellae. الشعاب المرجانية الضخمة تميل الى النمو ببطء، وزيادة في حجم من 0،5 سم إلى 2 سم في السنة. و في ظل ظروف مواتية (عالية التعرض للضوء، ودرجة الحرارة ثابتة، عمل موجة معتدلة)، ويمكن لبعض الأنواع ان تنمو بقدر 4،5 سم في السنة. وعلى النقيض من الأنواع الضخمة، والمستعمرات المتفرعة تميل إلى أن تنمو أسرع بكثير، وتحت ظروف مواتية، وهذه المستعمرات يمكن أن تنمو عموديا بنسبة تصل إلى 10 سم في السنة.

332 شعب مرجانية

يمكن للأنواع المرجانية أن تمر بمستويات مختلفة من الطفرات الخلوية خلال حياتها في الغالب بسبب طرقها في التكاثر. الشعاب المرجانية تتكاثر سواء جنسيا أو لاجنسيا حيث تشكل الأمشاج بشكل مستمر من الخلايا الجسدية. أظهر Symbodinium أو zooxanthellae القدرة على التكيف ويمكنه أيضًا استخدام الاستنساخ المرن للتكيف (Lundgren 6). في التكاثر اللاجنسي، تخضع البوليبات المرجانية للاستنساخ من خلال التبرعم أو التجزئة. كما تنتج الشعاب المرجانية جنسياً حيث يتم تخصيب البويضة بواسطة حيوان منوي وبالتالي تشكيل يرقة حرة في السباحة (Knowlton n.pag). ثم تستقر على الركيزة لتشكيل البوليب المرجاني الذي يشكل مستعمرات المرجان والشعاب المرجانية.

التنوع الوراثي:- واحدة من السمات الأكثر وضوحا هو الاختلاف مورفولوجيا. وقد عزا جزء كبير من التباين إلى العوامل البيئية. ومع ذلك، يشير Kim et.al (424) إلى أن التباين المورفولوجي يرتبط باللدونة. جزء من اللدونة المظهرية يعتمد جزئياً على التنوع الجيني. يوفر هذا التنوع أنواعًا متعددة ومعقدة بدرجات توزيع مختلفة. وفقا ل Selkoe et.al (n.pag)، فإن التنوع الجيني للشعاب المرجانية يعزى أيضا إلى تفاعل الأنواع والعوامل الإيكولوجية الكلية. ترتبط أنماط التنوع الجيني بقيود الموطن المفروض على مجموعات المرجان.

333 شعب مرجانية

شعاب مرجانية مختلفة الاشكال

الطفرات الجسدية والتكيف : توفر الطفرات الجسدية بين الأنواع المرجانية القدرة على التكيف. وتعزى الطفرات الجسدية إلى الانقسامات الخيطية التي يتم تعزيزها عن طريق التكاثر اللاجنسي، والتجديد اللاجنسي، والنمو المتقارب أو المتشابك. تتكون الخلايا الجرثومية بين الانواع المرجانية عن طريق الطفرة الجسدية و التي تعني انقسام الخلايا يحدث قبل تكوين الأمشاج (Van Oppen eta.al. 415). ويقال إن الأنواع مثل cnidaria hydra تقبل المواد الغريبة وتضم الخلايا الطافرة بسهولة.

يعتمد تحمّل الشعاب المرجانية على عوامل مثل درجة الحموضة ودرجة الحرارة بدرجة عالية على السيمبودينيوم المسمى أيضًا (zooxanthellae الزوزنتلي( والتي هي نظائر تكافلية. يرتبط تكاثرها اللاجنسي بالطفرات غير المحايدة، الجسدية المعرضة للاختيار (Correa and Baker 81). تسمح الطفرة المفيدة للطفرة الجديدة بالتخلص من الجينات المعيبة وبالتالي تعزيز البقاء.

قابلية التنسيل. ومن المعروف أن الأنواع المرجانية مثل P.damicornis تتكاثر لاجنسيا. هذا العامل جنبا إلى جنب مع الموائل المحمية للشراع يسمح للأنواع لإظهار أقل تدفق الجينات وأكثر من ذلك. وفقا ل Riginos (914)، فإن مستعمرات المرجان من نفس الشعاب المرجانية من المرجح أن يكون لها تراكيب وراثية متطابقة. هذا لأن الشعاب المرجانية تخلق نسخًا مستنسخة بسبب التكاثر اللاجنسي من خلال التجزئة. يشير تحليل Japaud et.al (851) إلى أن الأنواع مثل Acropora Cervicornis و Acropora Palmate تعتمد بشكل كبير على التكاثر اللاجنسي الذي يحد من مستويات ثراء النمط الجيني. على ما يبدو، يمكن أن يؤدي التكاثر اللاجنسي الزائد في النهاية إلى الانقراض.

334 شعب مرجانية

مستعمرات المرجان مع الاستنساخ المميز

الجينوم الوظيفي. ويقال إن الجينات المسؤولة عن الحفاظ على صحة المرجان أثناء الإجهاد يتم حفظها بين الأنواع المختلفة. ووفقًا لما ذكره Bay (n.pag)، فإن الأنواع الموجودة في المياه الباردة لديها العديد من الأليلات المتكيفة مع الحرارة. هذه الأليلات تنتشر على نطاق واسع عن طريق اليرقات. ويعزى الاختلاف في التعبير عن بروتينات استجابة الإجهاد بين الشعاب المرجانية إلى وجود أليل معين وهو نوع من الجينات (Lundgren 11). الأنواع التي هي ناقلة الأليل "A" لها نجاح أعلى في التكاثر بأن أولئك مع البديل، "a" وبالتالي زيادة فرصة البقاء على قيد الحياة للأخير.

يظهر مضيف الشعاب المرجانية تنوعًا جينيًا كبيرًا بين الأنواع التي تنسب إلى تفاعل الأنواع والعوامل البيئية. أيضا، الشريك التكافلي، symbiodinium أو zooxanthellae لديها إمكانية كبيرة للطفرة. حتى الأنواع التي تنتج جنسياً، يتم تبني الجينات الطافرة قبل تكوين الأمشاج. هذا يسمح لمستعمرات المرجان اعتماد طرز جينية مختلفة من أجل البقاء. إن استنساخ الأنواع من خلال التكاثر اللاجنسي يحد من التنوع الجيني الذي ينطوي على تأثيرات الانقراض. التنوع الوراثي، والطفرات، ووجود الألائل المواءمة هي مفتاح البقاء والحفظ للشعاب المرجانية.

 

الباحثة: ربيحة منخي الزهيري

جامعة البصرة - مركز علوم البحار

...................................

References

Bay، Rachael A.، et al. "Genomic models predict successful coral adaptation if future ocean warming rates are reduced." Science advances 3.11 (2017)، DOI: 10.1126/sciadv.1701413

Cornell. “What is a Coral Reef”? Cornell University، 2014، www.geo.cornell.edu/eas/education/course/descr/EAS154/Outlines/CORAL_REEFS.pdf. Accessed 26 August.2018

Correa، A. M. S.، and A. C. Baker. "Understanding diversity in coral-algal symbiosis: a cluster-based approach to interpreting fine-scale genetic variation in the genus Symbiodinium." Coral Reefs 28.1 (2009): 81-93.

Japaud، A.، et al. "High clonality in Acropora palmata and Acropora cervicornis populations of Guadeloupe، French Lesser Antilles." Marine and Freshwater Research 66.9 (2015): 847-851.

Kim، Elizabeth، et al. "Morphological and genetic variation across reef habitats in a broadcast-spawning octocoral." Hydrobiologia 530.1-3 (2004): 423-432.

Knowlton، Nancy. “Corals and Coral Reefs”. Smithsonian، April 2018، www.ocean.si.edu/ocean-life/invertebrates/corals-and-coral-reefs. Accessed 26 August.2018

Lundgren، Petra. Genetics and genetic tools in coral reef management: a synthesis of current research and its application in the management of coral reefs. Great Barrier Reef Marine Park Authority، 2011.

Riginos، Cynthia. "Clones in space—how sampling can bias genetic diversity estimates in corals: editorial comment on the feature article by Gorospe et al." (2015): 913-915.

Selkoe، Kimberly A.، et al. "The DNA of coral reef biodiversity: predicting and protecting genetic diversity of reef assemblages." Proc. R. Soc. B 283.1829 (2016)، http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/283/1829/20160354. Accessed 26 August.2018

Van Oppen، Madeleine JH، et al. "Novel genetic diversity through somatic mutations: fuel for adaptation of reef corals?" Diversity 3.3 (2011): 405-423.

تعليقات (0)

لا توجد تعليقات على هذه المقالة حالياً.

شارك بتعليقك

0 Characters
المرفقات (0 / 3)
Share Your Location

الآراء الواردة في المقال لا تمثل رأي صحيفة المثقف بالضرورة، ويتحمل الكاتب جميع التبعات القانونية المترتبة عليها.

العدد: 4394 المصادف: 2018-09-16 04:27:36