دودة أنبوبية كبيرة

ديدان انبوبية كبيرة (بالإنجليزية:
Giant Tube worms) هي أحياء لا فقرية من فصيلة الديدان المقسمة تعيش في المحيطات. تعيش Riftia pachyptila على اعماق في المحيط الهادي أكثر من 1800 متر بالقرب من مدخنات سوداء، وهي تستطيع العيش في وسط غني ب كبريتيد الهيدروجين. قد يصل طول تلك الديدان إلى نحو 2.4 متر، ويصل قطر جسمها الانبوبي 4 سنتيمتر. وتعيش في درجة حرارة للمياه بين 2 درجة مئوية و 30 درجة.

كما ينطبق اسم «دودة أنبوبية كبيرة» أيضا أكبر أنواع الديدان على
Kuphus polythalamia التي هي في واقع الامر bivalve mollusc, وليست دودة مقسمة.

تعيش الريفتيا باكيفتيلا الأنبوبية في تعاون حياتي مع بكتيريا تقوم بالتمثيل الكيميائي في جوار الفوهات المائية الحرارية، واكتسبت اهتمام العلماء.

 الاكتشاف 

تصغير|الغواصة البحثية التابعة للبحرية الأمريكية (يو إس نيفي) دي إس في ألفين (DSV Alvin).

اكتُشفت الدودة الأنبوبية الكبيرة Riftia pachyptila في عام 1977 أثناء البعثة الاستكشافية التاريخية للمنافذ الحرارية المائية في صدع غالاباغوس بقيادة الجيولوجي جاك كورليس من جامعة ولاية أوريغون. كانت هذه البعثة مدعومة من قِبل مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية ومعهد وودز هول لعلوم المحيطات، وقد نُفذت الغوصات الاستكشافية بواسطة الغواصة الأمريكية ألفين على عمق 2500 متر تحت سطح البحر.

جاء هذا الاكتشاف بشكل غير متوقع تماماً، حيث كان الفريق العلمي متخصصاً في الجيولوجيا والجيوكيمياء والجيوفيزياء ولم يضم أي عالم أحياء، إذ كان الهدف الأساسي للبعثة هو دراسة المنافذ الحرارية المائية من الناحية الجيولوجية فحسب.Ballard RD (1977). "Notes on a Major Oceanographic Find". Oceanus Magazine. 20 (4): 35-44. ضمّ الفريق العلمي علماء بارزين مثل روبرت بالارد من معهد وودز هول، وجون إدموند من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وتانيا أتواتر من جامعة ستانفورد، وديف ويليامز من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية.

بدأت البعثة في 8 فبراير 1977 بسفينة الأبحاث R/V Knorr التابعة لمعهد وودز هول، حيث توجهت إلى موقع على بُعد حوالي 640 كيلومتراً (400 ميل) غرب الإكوادور و330 كيلومتراً (250 ميل) شمال شرق جزر غالاباغوس. في 15 فبراير، تم إنزال نظام ANGUS (النظام الجيوفيزيائي تحت المائي الموجه صوتياً) لاستكشاف قاع البحر، والذي التقط أول إشارة حرارية شاذة عند منتصف الليل، مما أشار إلى وجود نشاط حراري مائي.

في 17 فبراير 1977، وخلال الغوصة رقم 713 للغواصة ألفين، شاهد العلماء لأول مرة مجتمعات حيوانية مزدهرة حول المنافذ الحرارية المائية، بما في ذلك تجمعات هائلة من الديدان الأنبوبية البيضاء ذات القمم الحمراء الزاهية التي يصل طولها إلى متر ونصف، والتي تتمايل في الماء مثل حقل من الزهور. أطلق العلماء على هذا الموقع اسم "حديقة عدن" (Garden of Eden) نسبة لجماله الاستثنائي. عبّر جاك كورليس عن دهشته أثناء الغوصة بقوله لطالبته دبرا ستيكس عبر الهاتف الصوتي: "أليس المحيط العميق مفترضاً أن يكون مثل الصحراء؟" وعندما أجابت بنعم، رد قائلاً: "حسناً، هناك كل هذه الحيوانات هنا بالأسفل".

كان هذا الاكتشاف ثورياً لأن العلماء وجدوا مجتمعات حيوانية كاملة تزدهر في أعماق المحيط دون الاعتماد على ضوء الشمس أو التمثيل الضوئي، مما تحدى المفاهيم العلمية السائدة حينها حول الحياة على الأرض. وصفت عينات المياه المأخوذة من المنافذ بأنها تحتوي على تراكيز عالية من كبريتيد الهيدروجين، والذي ينتج رائحة البيض الفاسد المميزة، مما أدى لاحقاً إلى فهم آلية التخليق الكيميائي التي تعتمد عليها هذه المجتمعات الحيوانية.Edmond JM, Von Damm KL, McDuff RE, Measures CI (1982). "Chemistry of hot springs on the East Pacific Rise and their effluent dispersal". Nature. 297 (5863): 187–191.

تم تسمية النوع رسمياً من قِبل عالمة الأحياء البحرية مريديث جونز في عام 1981، والتي أطلقت عليه اسم Riftia pachyptila، حيث يشير "Riftia" إلى الصدوع البحرية التي تعيش فيها، و"pachyptila" يعني "ذات الريش السميك" نسبة إلى ريشها الخيشومي الكثيف.Jones ML (1981). "Riftia pachyptila Jones: Observations on the Vestimentiferan Worm from the Galapagos Rift". Science. 213 (4505): 333–336. كما ساهمت عالمة الأحياء كولين كافانو من جامعة هارفارد بشكل جوهري في فهم العلاقة التكافلية بين الدودة والبكتيريا الكيموذاتية التي تعيش داخلها، حيث اكتشفت عام 1981 أن هذه البكتيريا تقوم بعملية التخليق الكيميائي داخل عضو خاص يُسمى التروفوزوم.Cavanaugh CM, Gardiner SL, Jones ML, Jannasch HW, Waterbury JB (1981). "Prokaryotic cells in the hydrothermal vent tube worm Riftia pachyptila Jones: possible chemoautotrophic symbionts". Science. 213 (4505): 340–342.

لم يكن لدى البعثة العلمية مواد كافية لحفظ العينات البيولوجية المكتشفة، مما دفع العلماء لاستخدام الفودكا الروسية القوية التي اشتروها من بنما كبديل عن الفورمالديهايد لحفظ العينات النادرة. وقد وصف الجيوكيميائي جون إدموند من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ردة فعل الفريق العلمي بقوله: "بدأنا جميعاً بالقفز صعوداً وهبوطاً. كنا نرقص على الجدران. كانت فوضى. كان الأمر جديداً ومفاجئاً تماماً بحيث أن الجميع كان يتنافس للصعود على متن ألفين. كان هناك الكثير لنتعلمه. كانت رحلة اكتشاف. كانت مثل كولومبس."Kaharl V (1990). Water Baby: The Story of Alvin. Oxford University Press.

حظي هذا الاكتشاف بتغطية إعلامية استثنائية من قِبل الصحفي العلمي ديفيد بيرلمان من صحيفة سان فرانسيسكو كرونيكل، والذي كان الصحفي الوحيد على متن السفينة، حيث نشر سلسلة من المقالات الحصرية حول هذا الاكتشاف العلمي الذي "غيّر العالم".Perlman D (1977). "Astounding Undersea Discoveries". San Francisco Chronicle, March 9, 1977. وقد أثبتت العقود اللاحقة صحة توقعات العلماء بأن هذا الاكتشاف سيحدث "ثورة" في العديد من النظريات حول قاع المحيط العميق والحياة على الأرض.

 صفاتها 

تعيش الدودة الانبوبية الكبيرة في قاع البحر ثابتة في القاع ولا تترك مكانها. وينقسم جسمها إلى أربعة اجزاء: الجزء العلوي ويحمل مايشبة اللحية مكونة من شعيرات حمراء. عندما يحدق خطرا تسحب الدودة اللحية داخل الأنبوب التي تكون بمثابة غطاء. اسفل هذا الجزء يأتي جزء عضلي، هذا الجزء العضلي يغلق الأنبوب عندم انفراج اللحية. وفيه يوجد القلب والمخ وجهاز الإخراج. كما يؤم الجزء العضلي بذور التناسل وغدد مخرجة لنفايات. ثم يأتي تحت الجزء العطلي الذي يسمى Vestimentum
بدن طويل أنبوبي، يحده من الخارج أنبوب عضلي وجلد. يغطي الجلد طبقة ملساء من بروتين كولاجين. يوجد داخل الأنبوب عضو مكون من رقعات يسمى «تروبوسوم» تعيش فيها بكتيريا كبيريتية تتعاون حياتيا مع الدودة الأنبوبية، وهي التي تمد الدودة الأنبوبية بالغذاء. كما تنتشر هنا غدد للقاح. ويتكون الجزء السفلي من أجزاء قصيرة كثيرة وتحمل مصفوفات من الشوائك، وظيفتها تثبيت الحيوان في أرضية البحر.

 التعايش 
تصغير|Riftia-Kolonie
تصغير|يسار|300px|دود انبوبي حول فوهة مياهح حرارية تكتسب موادا عضوية من بكتيريا.

تتعايش symbiose الريفتيا مع نوع من البكتيريا يسمى "بروتيوبكتيريا. لا تستطيع الدودة الحصول على غذاء بنفسها إذ ليس لها فتحة فم وليس لها أمعاء، ولهذا فإن حياتها معتمدة على التعايش مع هذه البكتيريا.

كانت الدودة الانبوبية الكبيرة هي أول حيوان يعتمد في معيشته على تعايش مع بكتيريا الكبريت، ولا يزال هتى الآن مثال نموذجي لمثل ذلك التبادل الحياتي. وقد اكتشفت بعد ذلك العديد من ذلك التعايش زمنتشر بين حيوانات كثيرة.eine Übersicht: Nicole Dubilier, Claudia Bergin, Christian Lott (2008): Symbiotic diversity in marine animals: the art of harnessing chemosynthesis. Natue Review Microbiology 6: 725-740.
وعلى الرغم من معرفة كثيرة عن تلك الأنواع من البكتيريا إلا أنه لم ينجح العلماء في زرعها. وقد حلل الجينوم و «البروتيوم» Proteom .

تكتسب بكتيريا التعايش طاقة من أكسدتها لأيونات السلفيد بالأكسجين الموجود في ماء البحر. لا يكون السلفيد مستقرا في المياه ولكنه ينتشر مع أيونات معدنية من فوهات مائية حرارية التي تنشأ من نشاط براكين في أعماق المحيطات. هنا يخرج من الفوهات ماء بحر تخلل شقوقا في قاع البحر واختلط بالصهارة الساخنة واغتنى بالأملاح المعدنية. تستطيع أنواع أخرى من «ديدان اللحية» استغلال مصادر السلفيد (الكبريت) وطمي خالي من الأكسجين أو مواد عضوية متحللة والعيش عليها، ولكن لم يشاهد ذلك مع الديدان الأنبوبية الكبيرة «ريفيتيا».

تقوم البكتيريا بأكسدة السلفيد إلى سلفات وتنتج بذلك طاقة. كما أن في استطاعتها اختزال ثاني أكسيد الكربون الذائب في الماء وتحويلها إلى مواد عضوية عبر سلسلة من التفاعلات. بذلك تمد البكتيريا ديدان الريفتيا بالطاقة والكربون. كما تمد الريفتيا البكتيريا بماء غني بالسلفيد تعمل على تحريكه من مصادر فوهات وشقوق في قاع البحر. كما تعمل على تنشيط التسامي لثاني أكسيد الكربون عن طريق توفيق الباهاء في المياه وتطرد مواد نفايات ضارة مثل ذرات الهيدروجين.

توجد بعض المؤشرات أن الربيفتيا تستفيد أيضا من هذا الهيدروجين واستغلاله للحصول على الطاقة. ويبدو أن تلك البكتيريا تستطيع التنفس بالنترات في وسط فقير بالأكسجين، أو على الأقل تستطيع استغلال النترات الذائب في الماء كمصدر للنيتروجين.

 المراجع 

 وصلات خارجية 
 Giant Tube Worm page at the Smithsonian
 http://www.seasky.org/monsters/sea7a1g.html
 http://www.ucmp.berkeley.edu/annelida/pogonophora.html
 http://www.ocean.udel.edu/deepsea/level-2/creature/tube.html 


 اقرأ أيضا 
 دودة بومبي
 فوهة مائية حرارية
 تمثيل كيميائي

تصنيف:أصنوفات وصفت في 1981
تصنيف:حيوانات المحيط الهادئ
تصنيف:حيوانات وصفت في 1981
تصنيف:ديدان مقسمة في المحيط الهادئ
تصنيف:كثيرات الأشعار
تصنيف:منفضيات