اكتشاف "بلورات بحجم النانو" في جلد القرش قادرة على تغيير اللون
واكتشف فريق من الباحثين بجامعة مدينة هونغ كونغ أن جلد القرش الأزرق يخفي بين طبقاته تراكيب نانوية معقدة تتيح له إنتاج ذلك اللون النادر، وربما تغييره أيضا حسب الظروف المحيطة.
وتقول المشاركة في الدراسة فيكتوريا كامسكا، وهي باحثة ما بعد الدكتوراه في علم الأحياء التطورية في جامعة مدينة هونغ كونغ، إن ما عثروا عليه "يفتح نافذة جديدة لفهم كيف يمكن للكائنات البحرية أن تتحكم في مظهرها الخارجي بطريقة لم نكن نتصورها من قبل".
سر الأسنان الجلدية
توضح الباحثة في تصريحات للجزيرة نت أن السر يكمن في حراشف صغيرة شبيهة بالأسنان تعرف باسم "الأسنان الجلدية"، تغلف جسم القرش وتمنحه ملمسه الخشن المميز.
وداخل تجاويف هذه الحراشف، رصد الباحثون بلورات من مادة تدعى "جوانين"، تشبه المرايا الصغيرة، تعمل على عكس الضوء الأزرق فقط. إلى جانبها، توجد حويصلات تحتوي على الميلانين، الصبغة الداكنة التي تمتص الأطوال الموجية الأخرى من الضوء، مما يعزز نقاء اللون الأزرق الظاهر.
لكن الأكثر إدهاشا، بحسب الباحثة، هو أن الفريق لاحظ قابلية هذا اللون للتغير بفعل عوامل بيئية دقيقة، مثل الضغط أو الرطوبة. فالمسافة بين طبقات البلورات داخل الحراشف هي التي تحدد اللون الظاهر: كلما اقتربت الطبقات من بعضها، أصبح اللون أكثر ميلا إلى الأزرق الداكن، وإذا تباعدت قليلا، يميل اللون إلى الأخضر أو الذهبي.
وتشبّه كامسكا هذه الظاهرة بالعزف على وتر حساس، إذ إن حدوث تغييرات ميكروسكوبية في البنية يمكن أن تخلق طيفا لونيا متنوعا، وهي قدرة مذهلة لكائن يعتقد تقليديا أنه لا يغير لونه.
وما يدعم هذه الفرضية هو أن القروش تعيش في أعماق متفاوتة من المحيط، وكلما غاصت أعمق، زاد الضغط المحيط بجسمها، وهو ما قد يؤدي إلى تقارب البلورات داخل جلدها، ومن ثم تغير لونها بطريقة تجعلها أقل وضوحا في بيئتها، في إستراتيجية تمويه فعالة تحفظ لها سلامتها من المفترسات أو تساعدها على الاقتراب من فريستها دون أن تكتشف.
ابتكارات مستوحاة من الجلد الأزرق
بعيدا عن عالم المحيطات، يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام تطبيقات واسعة في مجالات مثل تصميم الأقمشة الذكية والمواد المقاومة للتآكل، وحتى في تقنيات التمويه العسكري والبيئي.
إذ إن استخدام "الألوان البنيوية" التي تعتمد على شكل المادة، وليس على الصبغات الكيميائية، قد يقلل من التلوث البيئي ويمنح المصممين أدوات أكثر استدامة.
وتعلق كامسكا على ذلك قائلة: "التلوين البنيوي لا يستهلك موارد كيميائية ولا ينتج نفايات ضارة. إنه مثال رائع على كيف يمكن للطبيعة أن تلهم حلولا بيئية ذكية".
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الجزيرة
منذ 8 ساعات
- الجزيرة
الإسهامات العربية في علم الآثار
تشهد بلدان عربية عدة اهتماما ملحوظا بعلم الآثار، والبحث عن المعالم القديمة، وترميمها وحفظها باعتبارها تراثا للإنسانية جمعاء. وإذا كانت مصر تتصدر منطقة الشرق الأوسط في مجال الاكتشافات الأثرية الجديدة، وانتشار علم الآثار، وتعدد الكليات والمعاهد الأكاديمية المعنية بدراسته، فإن بلدان الخليج العربي تشهد اهتماما متزايدا بالدراسات الأثرية، ونموا في مجال الحفائر بحثا عما تركه الأقدمون من منشآت وشواهد وقطع أثرية تساعد في الكشف عن أسرار الأجداد وما عرفوه من علوم وفنون وأنماط حياة. وتنشط الحفائر والأنشطة في مجال علم الآثار بمختلف بلدان الخليج، بداية من سلطنة عمان وقطر والسعودية، مرورا بالإمارات والكويت والبحرين، حيث تتزايد في تلك الدول أعمال البحث والتنقيب والحماية والترميم. وكما أسلفنا، فإن مصر تحضر بقوة في مجال علم الآثار، من خلال الحفائر العديدة التي ساعدت في التوصل لكثير من الاكتشافات الأثرية الحديثة في مناطق عدة، منها: الأقصر وأسوان وسقارة والمنيا وغيرها. نبوغ عربي ويجمع آثاريون وعلماء وباحثون عرب على أن بلاد العالم العربي شهدت حضورا كبيرا لعلم الآثار، وأن كثيرا من العرب نبغوا في ذلك المجال، وحققوا اكتشافات مذهلة، ووضعوا دراسات مهمة، وشكلوا مدارس عربية خاصة في حقل الآثار على مدار عقود مضت. وفي هذا الإطار، قال الدكتور سلطان الدويش، المدير الأسبق لإدارة الآثار والمتاحف بالمجلس الوطني الكويتي للثقافة والفنون والآداب، إنه يعتقد بوجود مدارس عربية متفرقة في مجال الآثار بالوطن العربي، لكنه أكد أن المدارس الأجنبية هي الأكثر منهجية واستمرارية. وثمن الدويش، في تصريحات لوكالة الأنباء الألمانية، جهود بلاده ودول منطقة الخليج العربي في مجال علم الآثار، وصون وحماية المكتشفات الأثرية، وتزايد الأنشطة العلمية الخليجية في هذا المجال. من جانبه، قال الباحث المصري فرنسيس أمين، لوكالة الأنباء الألمانية، إن مصر على سبيل المثال، غنية بكثير من الوجوه العلمية الوطنية في مجال الآثار، أمثال أحمد باشا كمال، وسليم حسن، ولبيب حبشي وغيرهم، فهم المؤسسون الحقيقيون للمدرسة المصرية في مجال الآثار، وهي مدرسة ذات فهم أوضح للبيئة، وتقوم على أنه لا يمكن الفصل بين الآثار المصرية القديمة والبيئة المحيطة بها. واعتبر أن المؤسس الحقيقي للمدرسة العربية المصرية في مجال الآثار هو أحمد فخري، الذي قام بحفائر في مواقع أثرية عدة، وكان ندا قويا لعلماء الآثار ذوي الشهرة العالمية، وكان تلاميذه ينتشرون في الشرق الأدنى، من العراق لليمن وغيرهما، وهو مؤسس مدرسة عربية قومية في علم الآثار. ولفت إلى أن انتشار كليات الآثار أسهم في وجود عدد كبير من الآثاريين الذين صار يشار إليهم بالبنان. وقال الأثري المصري والمدير العام الأسبق لمنطقة آثار الأقصر ومصر العليا، محمد يحيى عويضة، إن العرب يمتلكون أسس ومقومات "علم آثار عربي"، وإن الأمر يحتاج إلى مزيد من الدقة والتخصص لتأسيس مدرسة أثرية عربية أو مصرية، تكون قادرة على الصمود في مواجهة التطور الذي تشهده المدارس الأثرية الغربية، وخاصة في مجالات علوم التحنيط، وعلم المواقع الأثرية، وعلوم التوثيق والتسجيل، واستخدام التطبيقات الحديثة في جميع علوم الآثار. وشدد على أن الأمر يحتاج إلى تنسيق الجهود العربية، خاصة وأن الخبرات والأدوات متوافرة، لكنها مبعثرة ولا يربطها رابط، وذلك بحسب قوله. "العرب يمتلكون أسس ومقومات "علم آثار عربي"، وإن الأمر يحتاج إلى مزيد من الدقة والتخصص لتأسيس مدرسة أثرية عربية أو مصرية، تكون قادرة على الصمود في مواجهة التطور الذي تشهده المدارس الأثرية الغربية، وخاصة في مجالات علوم التحنيط، وعلم المواقع الأثرية، وعلوم التوثيق والتسجيل، واستخدام التطبيقات الحديثة في جميع علوم الآثار" ورأى أيمن أبو زيد، رئيس الجمعية المصرية للتنمية السياحية والأثرية، أن العالم العربي يشهد طفرة في مجال علم الآثار، وأن مصر شهدت العديد من الاكتشافات الأثرية الضخمة التي عثر عليها بمعرفة بعثات أثرية من الآثاريين المصريين وأشار أبو زيد، في حديث للوكالة الألمانية، إلى أن بلدانا ومناطق عدة تشهد نشاطا متزايدا في مجال الاكتشافات الأثرية وصون وحماية المعالم، وهو ما يحدث بشكل لافت في الإمارات العربية المتحدة، وفي إمارة الشارقة، وداخل الكويت والمملكة العربية السعودية، وغير ذلك من البلاد العربية التي صارت أكثر وعيا بأهمية دراسة تاريخها وآثارها، وهو الأمر الذي يدلل على أن العرب لديهم مدارس وطنية في مجال علم الآثار. كان البحث عن كنوز وآثار الشعوب القديمة قد استهوى كثيرين ممن كانوا يوصفون ب "المغامرين"، ومنذ القرن التاسع عشر أخذ الاهتمام يتزايد بمعرفة الماضي، حيث يضطر الإنسان للحفر مسافات بعيدة في باطن الأرض للعثور على بقايا الماضي ودراستها. آثار الأقدمين وأصبح البحث عن الماضي، والحفر والتنقيب عن آثار الأقدمين من الأمم السابقة، ومعالم الحضارات التي ربما ضاعت معالمها بفعل الطبيعة وتقلباتها، علما يدرس في الجامعات ويقوم به متخصصون، وصار ذلك يطلق عليه "علم الآثار". وقد استفاد علماء الآثار من التقنيات الحديثة في تطوير أدواتهم، واستطاعوا توظيف التقنيات التي وفرها لهم العلم الحديث في أعمال الحفر والتنقيب والبحث عن الآثار القديمة. وعلى الرغم من تقدم العلوم في مجال البحث عن الماضي، فإن الحظ يلعب دورا كبيرا في التوصل لاكتشافات أثرية مذهلة. ويقال إن الصدفة قادت لاكتشاف خبايا ضخمة من المومياوات والتوابيت الفرعونية في الأقصر وفي الواحات المصرية. كما قادت الصدفة بعض الصيادين في اليونان إلى العثور على التمثال البرونزي الشهير لـ"بوسيدون"، واكتشف أطفال وهم يطاردون كلبهم كهف "لاسكو" الذي يرجع تاريخه إلى عصور ما قبل التاريخ في فرنسا. وبعض الاكتشافات الأثرية الكبرى قادت إليها الطبيعة، مثل قيام الرياح والمياه بإزاحة الأتربة عن مدن اختفت في عصور سابقة، ومن الممكن أن يقود إنشاء طريق جديد أو مشروعات بناء عملاقة إلى العثور على آثار عظيمة. لكن علماء الآثار لا يؤمنون بالاكتشافات التي تقود إليها الصدفة، بل لهم خطط يطبقونها تدريجيا للوصول إلى ما يبحثون عنه من آثار أو بقايا مدن. وباستطاعة الآثاريين أن يحددوا وفقا لخرائطهم موقعا محددا للحفر والتنقيب أسفله. كما صارت دراسة بعض النصوص القديمة المكتشفة طريقا للوصول إلى مواقع مدن وقرى ومعابد ومقابر شيدت قبل آلاف السنين، وصارت هذه النصوص أيضا مصدرا لمعلومات يصفها الآثاريون بالثمينة أحيانا، كونها تقدم أدلة على مواقع آثار ومعالم اندثرت بمرور الزمن. وصار علم الآثار اليوم يتضمن فروعا جديدة، منها صيانة وحماية المعابد والمقابر من الانهيار، وترميم النقوش والرسوم، وترميم الملابس والأقمشة، وترميم الوثائق مثل أوراق البردي، إلى جانب ترميم المومياوات والأجساد التي احتفظت بمكوناتها آلاف السنين بفضل علوم التحنيط التي عرفتها بعض شعوب العالم القديم مثل مصر والبيرو.
جريدة الوطن
منذ 8 ساعات
- جريدة الوطن
«بلـــورات» فـــي جـلــد القــــرش
لطالما أثار اللون الأزرق البراق لأسماك القرش الزرقاء فضول العلماء والغواصين على حد سواء. ورغم أن هذا اللون يبدو وكأنه جزء دائم من تكوين هذه الكائنات البحرية، فإن بحثا جديدا عرض في التاسع من يوليو/ تموز في المؤتمر السنوي لجمعية علم الأحياء التجريبي في أنتويرب، بلجيكا، أزاح الستار عن أسرار دقيقة في الجلد قد تغير نظرتنا لكيفية تشكل الألوان في أعماق المحيط. واكتشف فريق من الباحثين بجامعة مدينة هونغ كونغ أن جلد القرش الأزرق يخفي بين طبقاته تراكيب نانوية معقدة تتيح له إنتاج ذلك اللون النادر، وربما تغييره أيضا. وتقول المشاركة في الدراسة فيكتوريا كامسكا، وهي باحثة ما بعد الدكتوراه في علم الأحياء التطورية في جامعة مدينة هونغ كونغ، إن ما عثروا عليه «يفتح نافذة جديدة لفهم كيف يمكن للكائنات البحرية أن تتحكم في مظهرها الخارجي بطريقة لم نكن نتصورها من قبل». توضح الباحثة أن السر يكمن في حراشف صغيرة شبيهة بالأسنان تعرف باسم «الأسنان الجلدية»، تغلف جسم القرش وتمنحه ملمسه الخشن المميز. وداخل تجاويف هذه الحراشف، رصد الباحثون بلورات من مادة تدعى «جوانين»، تشبه المرايا الصغيرة، تعمل على عكس الضوء الأزرق فقط. إلى جانبها، توجد حويصلات تحتوي على الميلانين، الصبغة الداكنة التي تمتص الأطوال الموجية الأخرى من الضوء، مما يعزز نقاء اللون الأزرق الظاهر. لكن الأكثر إدهاشا، بحسب الباحثة، هو أن الفريق لاحظ قابلية هذا اللون للتغير بفعل عوامل بيئية دقيقة، مثل الضغط أو الرطوبة. فالمسافة بين طبقات البلورات داخل الحراشف هي التي تحدد اللون الظاهر: كلما اقتربت الطبقات من بعضها، أصبح اللون أكثر ميلا إلى الأزرق الداكن، وإذا تباعدت قليلا، يميل اللون إلى الأخضر أو الذهبي. وتشبّه كامسكا هذه الظاهرة بالعزف على وتر حساس، إذ إن حدوث تغييرات ميكروسكوبية في البنية يمكن أن تخلق طيفا لونيا متنوعا، وهي قدرة مذهلة لكائن يعتقد تقليديا أنه لا يغير لونه. وما يدعم هذه الفرضية هو أن القروش تعيش في أعماق متفاوتة من المحيط، وكلما غاصت أعمق، زاد الضغط المحيط بجسمها، وهو ما قد يؤدي إلى تقارب البلورات داخل جلدها، ومن ثمَّ تغير لونها بطريقة تجعلها أقل وضوحاً في بيئتها، في استراتيجية تمويه فعالة تحفظ لها سلامتها من المفترسات أو تساعدها على الاقتراب من فريستها دون أن تكتشف. بعيداً عن عالم المحيطات، يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام تطبيقات واسعة في مجالات مثل تصميم الأقمشة الذكية والمواد المقاومة للتآكل، وحتى في تقنيات التمويه العسكري والبيئي. إذ إن استخدام «الألوان البنيوية» التي تعتمد على شكل المادة، وليس على الصبغات الكيميائية، قد يقلل من التلوث البيئي ويمنح المصممين أدوات أكثر استدامة. وتعلق كامسكا على ذلك قائلة: «التلوين البنيوي لا يستهلك موارد كيميائية ولا ينتج نفايات ضارة».
الجزيرة
منذ 17 ساعات
- الجزيرة
مثل البشر.. الأفيال يمكن أن "تومئ" لتحديد طلباتها
تمكن فريق بحثي بقيادة علماء من جامعة فيينا في النمسا من إثبات أن الأفيال تستخدم إيماءات بهدف واضح وهو إيصال طلباتها، مثل الرغبة في تفاحة، تماما كما يفعل البشر. وفي تجاربهم، قدم الباحثون صينية (وعاء لحمل الأطعمة) فيها تفاح (6 تفاحات) وأخرى فارغة، إلى 17 فيلا في زيمبابوي، وسجلوا استجابات الفيلة بـ3 حالات: عندما تحصل على كل التفاح، وعندما لا تُلبّى رغبتها مطلقا، وعندما تُعطى تفاحة واحدة فقط. إيماءات متعمدة وبحسب الدراسة ، التي نشرها الفريق في دورية رويال سوسايتي أوبن، فإن الأفيال قامت بإيماءات فقط تجاه شخص منتبه بصريا أو تجاه الصينية التي تحوي الطعام، ولم تبد أي حركة عشوائية تجاه أشياء أخرى، ما يعني أن الإيماءات متعمدة. وعندما لم تتحقق رغبتها، لم تكرر الأفيال نفس الإيماءة، بل اخترعت حركات جديدة للفت الانتباه، ولو حصلت على جزء فقط من الطعام، استمرت بالإيماء لتأكيد رغبتها بالكامل. وبحسب الدراسة، فقد رصد الباحثون 38 نوعا مختلفا من الإيماءات عبر 313 حالة إيمائية من 17 فيلا، مما يدل على تعقيد وتنوع لغة جسدهم. وبناء على تلك النتائج، يشير الباحثون إلى أن الأفيال تمتلك سمة ظن العلماء أنها سابقا كانت حصرية في الرئيسيات، وهي "القصدية من الدرجة الأولى"، والتي تعني أن يكون لدى الكائن الحي (إنسان أو حيوان) فكرة أو اعتقاد أو رغبة تجاه شيء في العالم الخارجي. قصدية من الدرجة الأولى يعني ذلك أن الكائن الحي يقوم بفعل معين وهو مدرك أنه يريد تغيير سلوك الطرف الآخر لتحقيق هدف محدد، أي أن الفعل ليس عشوائيا أو رد فعل غريزي، بل يحمل نية واعية تجاه شخص أو كائن آخر. ومثلا إذا أشرت لصديقك إلى كوب ماء وأنت عطشان، فأنت لا تتحرك بلا سبب، بل لتجعله يفهم أنك تريد الماء وتريد أن يقدمه لك. هذه إيماءة مع قصدية من الدرجة الأولى، وعندما ينظر قرد إلى موزة على الشجرة لأنه يريد أكلها، فهذه أيضا قصدية من الدرجة الأولى، لأنها تمثل رغبة في الموز. وتسمى هذه الحالة "قصدية من الدرجة الأولى" لأنها تعبر عن فكرة واحدة فقط تجاه شيء خارجي، ولا تتعلق بأفكار أو نوايا الآخرين، وإذا كان الكائن يفكر: "أنا أظن أن القرد الآخر يريد الموز" فهذه تسمى "قصدية من الدرجة الثانية". ووجود القصدية من الدرجة الأولى عند الأفيال يعني أن أدمغتها قادرة على تخطيط الفعل وإدراك الطرف الآخر كمستمع متفاعل، ظهر ذلك عبر سلوك واضح يتضمن التوجه نحو جمهور منتبه، واستمرار الإيماء حتى تتحقق الرغبة، واستخدام إيماءات مختلفة في حال فشل البعض منها.
