عندما التقى ما تحت البحر بالموجات فوق الصوتية: البحث عن علامات جديدة على وجود حياة مرجانية

عندما أُدخِل جهاز الموجات فوق الصوتية إلى المبنى، اتضح أن هذا اليوم لن يكون يوم عمل عاديًا على الإطلاق. وعندما وصل صندوق معزول يحتوي على شعاب مرجانية حية، اتخذت الأمور منحًى غريبًا يفوق الخيال تمامًا. ومع ذلك، وكما اتضح لاحقًا، بدا إدخال تقنيات التصوير الطبي إلى علم الأحياء البحرية أمرًا طبيعيًا تمامًا، وكأنه انسجام بديهي بين المجالين.

"سنستخدم الموجات فوق الصوتية لفحص الشعاب المرجانية، تمامًا كما يحدث في فحص الحمل تقريبًا"، هكذا يوضح بحماس الدكتور "جيمي كراجز"، عالم الأحياء البحرية ذائع الصيت ومؤسس منظمة Coral Spawning International. وهو من أبرز الروّاد العالميين في مجال علوم تكاثر الشعاب المرجانية، وقد كان رائدًا في ابتكار تقنية تتيح التنبؤ بوقت تكاثر الشعاب المرجانية، وهو أمر ظل بعيدًا عن متناول علماء الشعاب المرجانية لعقود من الزمن. "اليوم، نريد أن نرى ما إذا كانت تحمل بويضات وحيوانات منوية داخلها وتستعد للتكاثر". يكمن وراء حماسه إنجازٌ هو الأول من نوعه عالميًا؛ إذ لم يسبق لأحد استخدام الموجات فوق الصوتية لاستكشاف السلوك التكاثري للشعاب المرجانية. بل لا يعرف أحد في الغرفة ما إذا كانت هذه التقنية ستنجح أصلًا أم لا.

وينضم إليه عالمٌ متخصص في بيولوجيا الشعاب المرجانية، وهو أيضًا صانع أفلام، مادلين سانت كلير، التي تعمل، مثل الدكتور كراجز، في صميم مشروعات استعادة الشعاب المرجانية في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك المشروعات التي نُنفّذها من خلال شراكتنا مع منظمة Nature Seychelles. وقد نجحت مؤخرًا في تجسيد معاناة الشعاب المرجانية بشكل واقعي باستخدام تقنية الواقع الافتراضي، عبر نظام Canon EOS VR. "بصفتي عالمةً في علوم البحار وراويةً للقصص، أقضي حياتي كلها في محاولة إطلاع الناس على هذا العالم الخفي الذي لا يرونه. لذا، فإن ما نقوم به مثيرٌ للحماس حقًا؛ فنحن نُحيي قصةً جديدة ونكشف للعالم تفاصيلها!"

يتطلب تهيئة أفضل الظروف الممكنة لإجراء مثل هذه التجربة معدات متطورة وخبرة ملائمة لها. ولذلك، كان من الطبيعي أن يرافق جهاز الموجات فوق الصوتية، Canon Aplio i700، شخصان يمتلكان رصيدًا هائلًا من الخبرة والمعرفة في هذا المجال، وهما: ستيوارت ميلز - مدير قسم الموجات فوق الصوتية في شركة كانون للأنظمة الطبية في المملكة المتحدة وسالي ديفي، أخصائية التصوير بالموجات فوق الصوتية السريرية وذات الخبرة العالية. لكن مع ذلك، فهي منطقة جديدة تمامًا بالنسبة للجميع. تضحك سالي قائلةً: "لم يسبق لي قط إجراء فحص بالموجات فوق الصوتية عبر المياه المالحة، وبالتأكيد لم يسبق لي فحص شعاب مرجانية من قبل". "لذا، فأنا أعمل بناءً على خبرتي والتخمينات المدروسة."

وهذا ينطبق تمامًا على الدكتور كراجز أيضًا، الذي استعدّ لهذا اليوم بعناية، وبذل كل ما في وسعه للتحضير له. ويوضح قائلًا: "لقد أحضرنا مجموعة متنوعة من الشعاب المرجانية من أستراليا ومنطقة الكاريبي وإندونيسيا، لأنها تتكاثر في مراحل مختلفة على مدار العام، ونريد أن نرى كيف تبدو هذه العملية من الداخل". "تقليديًا، عند التعامل مع الشعاب المرجانية المتفرعة، كنا نضطر إلى كسر أحد فروعها لتحديد حالتها التكاثرية. أما بالنسبة إلى الشعاب المرجانية الحجرية كبيرة البوليبات (LPS)، فكنا نشقّ عددًا محددًا منها للتحقّق من وجود الأمشاج، ومن ثم استنتاج موعد حدوث التكاثر". وفي هذا السيناريو، وحرصًا على دقة النتائج والالتزام بالبروتوكولات العلمية، ستُجرى مقارنة نتائج التصوير بالموجات فوق الصوتية مع نتائج هذه الطريقة التقليدية للتحقّق من صحتها.

إنه يشعر بتفاؤل حذر، إذ إن البيوض تراكيب دقيقة للغاية، وقد "يصل حجمها إلى 300 ميكرون فقط، أي 0.3 ملليمتر". ومع ذلك، تسود الغرفة أجواء من الثقة بينما تبدأ سالي عملها، فتختار مجسّات التصوير التي تعتقد أنها ستوفر أفضل فرصة للحصول على صور واضحة، ثم تغطيها بهلام موصل للموجات الصوتية، وتلفّها بغلاف واقٍ لحمايتها.

في الواقع، أصبح إجراء فحوصات الموجات فوق الصوتية أمرًا شائعًا للغاية، لدرجة أننا لا نفكر عادةً في كيفية عمل هذه التقنية. ببساطة، تُرسل هذه التقنية موجات صوتية عالية التردد وآمنة إلى داخل الجسم، أو إلى الشعاب المرجانية في هذه الحالة، باستخدام مسبار يدوي. ترتدّ هذه الموجات عن الأنسجة أو الأجزاء المراد فحصها، تمامًا مثل صدى الصوت، ثم يحوّلها برنامج متخصص للتصوير إلى صور تظهر على الشاشة في الوقت الفعلي. يُستخدم الهلام لأن الطاقة الصوتية، على نحو قد يبدو مفاجئًا، تنتقل عبر الهواء بكفاءة أقل مما تنتقل عبر السوائل. "لذا، إذا غطّينا المسبار دون وضع الهلام عليه، فإن الهواء المحصور بين المسبار والغلاف سيعيق انتقال الموجات الصوتية، ولن يسمح لها بالنفاذ إلى العمق الكافي لتحقيق نتائج مفيدة. وتوضح سالي قائلةً: "بعد ذلك، سينقل الماء الموجات الصوتية بكفاءة عالية جدًا".

بعد إخراج الشعاب المرجانية من عبواتها، ووضعها في أحواض ضحلة مملوءة بالماء، ومنحها الوقت الكافي للتأقلم مع بيئتها الجديدة، فلا ينبغي أن ننسى أنها كائنات حية في نهاية المطاف، تُسلّم سالي المسبار إلى جيمي، ويبدأ الاثنان العمل. في غضون ثوانٍ، اندمج الثلاثة تمامًا في التجربة، وانبهروا بما يرونه ("يا إلهي، انظروا إلى هذا!")، إذ تمكّنوا سريعًا من تحديد الأنسجة الهضمية داخل ما يُشبه "معدة" الشعاب المرجانية. يوضح الدكتور كراجز قائلًا: "تتطوّر البيوض بجوار خيوط الأمعاء". "بمجرد أن نرى ذلك، نعرف أننا وصلنا إلى المنطقة الصحيحة". وتظهر التفاصيل الداخلية لهذه الشعاب المرجانية، التي لا يتجاوز حجمها ملليمترًا واحدًا تقريبًا، على الشاشة مكبّرةً بوضوح مذهل وتفاصيل دقيقة للغاية، مما يتيح له الإشارة إليها بسهولة وشرحها.

وكما هو الحال في أي تجربة علمية، لا سيما تلك التي تستخدم أداة جديدة تمامًا، يحتاج الفريق إلى وقت لفهم ما يرونه، وتجربة تقنيات مختلفة، واكتشاف الإمكانات التي تتيحها تقنية التصوير بالموجات فوق الصوتية. كما أن لكل نوع من الشعاب المرجانية خصائصه المختلفة، لذا فإن تحديد أفضل أسلوب لفحص كل نوع يتطلب الصبر، كما أن تعلّم كيفية قراءة صور المرجان وتفسيرها بطريقة جديدة يحتاج إلى وقت. على مدار فترة ما بعد الظهيرة، انشغل العلماء بما يجيدونه أكثر من أي شيء آخر؛ إذ فحصوا كل عيّنة بطريقة منهجية، وضبطوا مستويات التكبير والمجسّات وأساليب الفحص، وسجّلوا ملاحظاتهم بدقة، والتقطوا مئات الصور بالموجات فوق الصوتية. يعلن الدكتور كراجز أخيرًا: "نرصد تراكيب تبدو متوافقة مع وجود بيوض في طور النمو". "إنها متجمّعة في كتلة واحدة، وحجمها وموقعها داخل الشعاب المرجانية يتوافقان مع ما نتوقعه. بشكلٍ عام، إنها نتيجة مشجّعة."

وبينما أُعيدت الشعاب المرجانية إلى صندوقها الواقي استعدادًا لرحلة العودة، وتم تنظيف جهاز الموجات فوق الصوتية وتجهيزه للتخزين، خيَّمت أجواء من البهجة والاحتفاء بالمكان. وفي نهاية المطاف، لا يتسنى لعالم الأحياء البحرية كل يوم فرصة استخدام الموجات فوق الصوتية - وكم مرة تتسنى لأخصائي التصوير بالموجات فوق الصوتية فرصة رؤية ما بداخل حيوان له أهمية بالغة بالنسبة للعالم؟ لكن بالطبع، بالنسبة للدكتور كراجز، كان لا يزال هناك عمل يتعيّن القيام به. وبالعودة إلى المختبر، شرع في تحليل العدد الهائل من الصور التي قدمتها "سالي"، مع توفر المزيد من الوقت لاستكشاف محتوياتها بالكامل.

ومن خلال مقارنة صور الموجات فوق الصوتية بالطريقة التقليدية، التي تعتمد على فحص عينات من الأنسجة الحية، شعر بسعادة غامرة عندما تأكد تمامًا أن الصور تُظهر بوضوح تطوّر البيوض. يقول الدكتور كراجز: "من المنظور العلمي، من المهم دائمًا إجراء أكبر قدر ممكن من عمليات التحقق للتأكد من صحة النتائج". "لكنني الآن قادر على التحقّق بشكلٍ قاطع من أنني أستطيع ملاحظة نمو البويضة في فحوصات الموجات فوق الصوتية – كان واضحًا كالشمس!"

ومع انتشار الخبر بين الفرق، تجدّدت موجة الحماس التي عمّت غرفة الفحص، وكأن اللحظة الاستثنائية التي عاشها الجميع هناك تتكرّر من جديد. لقد كان ذلك إنجازًا بارزًا آخر لكل المشاركين، وقد تتيح نتائجه للدكتور كراجز والمجتمع العلمي الاستفادة من نوع جديد تمامًا من البيانات، بما قد يفتح آفاقًا جديدة لدراسة الشعاب المرجانية وفهمها.

أليس من الرائع الجمع بين التخصصات المختلفة من أجل النهوض بالعلوم، ومراقبة ظهور النتائج الجديدة والمهمة، واستخدامها لصالح مستقبلنا جميعًا؟

هذا، كما يقولون، هو التقدّم.

تابع تقدم عملنا مع Coral Spawning International وNature Seychelles هنا على عرض .