السبت 18 يوليو 2026
اكتشاف 230 فيروسًا عملاقًا في المحيطات: خطوة علمية تغيّر فهمنا للتوازن البيئي وصحة الإنسان
دراسة جديدة تكشف عن تنوع فيروسي غير مسبوق باستخدام الحوسبة الفائقة وتحليل الميتاجينوم البيئي
هل يمكن لفيروسات عملاقة أن تُنقذ المحيطات بدل أن تهددها؟ العلم يقول نعم!
كشفت دراسة حديثة باستخدام أدوات الحوسبة الفائقة وتحليل الميتاجينوم البيئي عن تنوع فيروسي غير مسبوق في محيطات العالم، مع اكتشاف 230 فيروسًا عملاقًا جديدًا. هذه الفيروسات تستهدف كائنات مجهرية مهمة بيئيًا، وتحتوي على بروتينات غير متوقعة تؤثر في التمثيل الضوئي واستقرار النظام البيئي. الأدوات الجديدة مثل BEREN والحاسوب Pegasus ساهمت في هذه القفزة المعرفية، مما يمهّد لتطوير تقنيات لرصد التلوث البيئي وتحسين فهمنا للأنظمة البحرية.
الفيروسات العملاقة في المحيطات: تهديد بيئي أم فرصة بيولوجية؟
كشفت دراسة منشورة في مجلة Nature npj Viruses، أجراها علماء من "Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science" بجامعة ميامي، عن اكتشاف 230 نوعًا جديدًا من الفيروسات العملاقة من خلال تحليل بيانات الميتاجينوم البحري. هذا الاكتشاف يسلط الضوء على وجود تنوع فيروسي غير متوقع في أعماق المحيطات، ويفتح الباب لفهم تأثير هذه الكائنات الدقيقة على النظام البيئي وصحة الإنسان.
أثر الفيروسات العملاقة على الكائنات البحرية الدقيقة وسلامة السلسلة الغذائية
تستهدف الفيروسات العملاقة كائنات مجهرية بحرية تُعرف بـ"الأوليات"، وتشمل أنواعًا مثل الطحالب والأميبا والسوطيات. تلعب هذه الكائنات دورًا رئيسيًا في قاعدة السلاسل الغذائية البحرية، وبالتالي فإن أي خلل ناتج عن العدوى الفيروسية قد يغيّر موازين التنوع البيولوجي ويؤثر على وظائف النظم البيئية. تشير الدراسة إلى أن بعض هذه الفيروسات مرتبطة بظواهر بيئية مقلقة مثل ازدهار الطحالب السامة، والتي ترتبط بتهديدات مباشرة للصحة العامة وجودة المياه.
BEREN: أداة حوسبة فائقة تكشف عن عالم فيروسي كان مخفيًا
استخدم فريق البحث أداة جديدة متقدمة تُعرف باسم BEREN، والتي تم تطويرها خصيصًا لاسترجاع الفيروسات حقيقية النواة من بيانات الميتاجينوم البيئي. بالاعتماد على موارد الحوسبة الفائقة، تم تحليل مكتبات ضخمة من البيانات الجينية المستخرجة من محيطات مختلفة حول العالم. ساعد هذا النهج المعلوماتي في تجاوز القيود التقنية التي كانت تعوق في السابق اكتشاف هذا النوع من الفيروسات، ما أدى إلى توسيع معرفتنا بالجينوم الفيروسي البيئي.
530 بروتينًا جديدًا ووظائف غير متوقعة داخل الفيروسات العملاقة
توصل الباحثون إلى اكتشاف أكثر من 530 بروتينًا وظيفيًا جديدًا داخل الفيروسات العملاقة المكتشفة. من بين هذه البروتينات، تسعة ترتبط بعملية التمثيل الضوئي، ما يشير إلى أن هذه الفيروسات لا تقتصر على مهاجمة الخلايا فحسب، بل قد يكون لها تأثير نشط في تعديل الوظائف الحيوية لخلايا العائل. هذا الاكتشاف يقوّض الفرضية التقليدية التي ترى أن الفيروسات تلعب فقط أدوارًا تدميرية، ويقترح أنها قد تساهم في تنظيم العمليات البيوكيميائية في المحيط الحيوي.
الفيروسات العملاقة وتأثيرها في كيمياء المحيطات واستقرارها البيئي
بحسب الدكتور محمد منير الزمان، الأستاذ المساعد في قسم الأحياء البحرية، فإن فهم الدور البيولوجي للفيروسات العملاقة في التأثير على الطحالب والكائنات الدقيقة الأخرى يساعد في تفسير ظواهر ازدهار العوالق النباتية، وقد يتيح مستقبلاً أدوات للتنبؤ بها أو حتى الحد منها. أضاف أن هذه الفيروسات قد تُستخدم بيولوجيًا في تطبيقات صناعية مستقبلية، بفضل البروتينات والإنزيمات التي لم تكن معروفة سابقًا والتي تم اكتشافها ضمن جينوماتها.
الحوسبة البيئية كأداة استراتيجية في أبحاث الفيروسات البحرية
اعتمد الفريق على الحاسوب الخارق Pegasus التابع لمعهد "فروست لعلوم البيانات والحوسبة" في جامعة ميامي، لتحليل مكتبات ميتاجينومية تجاوز حجم بعضها غيغابايتًا كاملًا من البيانات. تم جمع العينات من تسعة مشاريع عالمية تغطي مناطق محيطية تمتد من القطب الشمالي إلى الجنوبي، ما وفر قاعدة بيانات عالمية واسعة لرصد التنوع الفيروسي وتفاعلاته الكيميائية الحيوية في النظم البحرية المختلفة.
موضوعات مرشحة
تطوير أدوات مستقبلية لرصد التلوث البيئي والفيروسات ذات الأثر الصحي
أشار الباحث الرئيسي بنيامين مينش، طالب الدكتوراه في قسم الأحياء البحرية، إلى أن الفيروسات المكتشفة تحمل جينات لها علاقة باستقلاب الكربون والتمثيل الضوئي، وهي وظائف كانت تُعتبر في السابق حكرًا على الكائنات الحية الخلوية. يوضح ذلك أن الفيروسات العملاقة لا تقوم فقط بإصابة مضيفيها، بل تساهم فعليًا في تعديل بيئتهم الداخلية والخارجية. وأضاف أن النتائج التي تم التوصل إليها ستساعد في تطوير أدوات جديدة لرصد التلوث البيئي والممرضات البحرية، مما يتيح مراقبة أكثر دقة لمصادر الخطر البيئي في الخلجان والأنهار والبحيرات.
