يبدأ عمل ماريا سوليداد ليوناردي أحيانًا بمصارعة 100 كيلوغرام (220 رطلاً) من صغار فقمة الأفيال الجنوبية. يمكن لهذه الثدييات الغوص على عمق 2000 متر (1.25 ميل). عند هذا العمق ، يكون ضغط الماء 200 مرة من الضغط الجوي. تدرس هذه الحيوانات بحثًا عن قمل صغير الحجم عليها. أفادت ليوناردي وزملاؤها الآن أن قمل الفقمة هذا يمكنه تحمل ضغوط السحق.
الحشرات أكثر وفرة وانتشارا من أي فئة أخرى من الحيوانات. لقد نجحوا في استعمار جميع أنواع البيئات المعادية ، من الصحاري والينابيع الساخنة إلى القارة القطبية الجنوبية. ومع ذلك ، فإن القليل من الحشرات تعيش في عالم مائي. يقول ليوناردي إن قمل الفقمة هو الوحيد القادر على البقاء على قيد الحياة في المحيط.
تدرس الطفيليات في معهد بيولوجيا الكائنات البحرية في بويرتو مادرين ، الأرجنتين. قمل الفقمة من الطفيليات التي تصنع منازلها على طيور البينيبيد. هذه هي الثدييات البحرية ذات الأرجل الزعنفة ، مثل الفقمات ، والفظ ، وأختام الفيل.
مع العلم أن فقمة الفيل الجنوبية يمكنها الغوص إلى أعماق كبيرة ، تساءلت عما سيحدث للحشرات التي تتنقل عليها. لمعرفة ذلك ، كانت تعمل مع كلوديو لازاري ، خبير الحشرات في فرنسا بجامعة تورز.
وضع الباحثون 75 قملًا في حجرة متصلة بحوض للغوص. قاموا بتعريض مجموعات مختلفة من القمل لمجموعة من الضغوط لمدة 10 دقائق. كانت هذه مساوية لما هو موجود على أعماق 300 متر (980 قدمًا) إلى 2000 متر. نجا 69 من القمل من اختبارات الضغط هذه. قملة واحدة حتى تحمل ضغط 4500 متر (2.8 ميل)!
كما نجا القمل من جولة ثانية من حالات التعرض للضغط العالي. لاحظ الباحثون أن القمل الأصغر - أي ما يعادل المراهقين - استغرق وقتًا أطول من القمل البالغ للتعافي والبدء في الحركة مرة أخرى بعد الغوص المحاكي الثاني.
شارك الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في 9 أيلول (سبتمبر) في Journal of Experimental Biology .
تبقى الألغاز
يقول لازاري:"لقد عملت [على الحشرات] لمدة 40 عامًا". "أنا أحبهم ، لأنهم كائنات مثيرة للاهتمام للغاية." ومع ذلك ، على الرغم من الدراسة الجديدة ، لا يزال قمل الفقمة محتفظًا ببعض الغموض.
على سبيل المثال ، لم يحدد ليوناردي ولازاري بعد كيف ينجو قمل الفقمة مما يجب أن يكون ضغوطًا ساحقة. ومع ذلك ، لديهم فكرة واحدة على الأقل. يغطي درع متقشر قمل الفقمة البالغ. قد يتصرف مثل جرس الغوص الذي يحمي الغواصين من البشر. قد يفسر هذا سبب تعامل القمل البالغ مع الضغوط العالية بشكل أفضل من قمل المراهق.
في الماضي ، لاحظ ليوناردي ولازاري أن قمل الفقمة يمكن أن يبقى أيضًا تحت الماء لعدة أسابيع متتالية. يحتوي قمل الفقمة على أنابيب مجوفة في الجسم للتنفس. في ضغوط أعماق البحار ، ستنهار هذه الأنابيب ، لذلك لا توجد وسيلة لقمل الختم للتنفس بشكل طبيعي.
كيف يمكن للقمل أن يحبس أنفاسه لفترة طويلة؟ ربما يساعد البقاء ساكنًا في الحفاظ على قمل الختم الأكسجين. في الواقع ، لاحظ الباحثون أن قمل الفقمة يتوقف تدريجياً عن الحركة عند الضغط عليه. من التجارب السابقة ، يعتقد الباحثون أن قمل الفقمة ربما لا يزال قادرًا على امتصاص الأكسجين أثناء وجوده تحت الماء - لكنهم غير متأكدين تمامًا. في كلتا الحالتين ، يريد ليوناردي ولازاري معرفة ذلك.
لم يتفاجأ جوشوا بينوا من أن أول حشرة نجت من مثل هذه الضغوط العالية هي قمل الفقمة. يدرس الحشرات في جامعة سينسيناتي بولاية أوهايو. ويلاحظ أن جميع أنواع القمل ، حتى تلك التي تعيش على البشر ، تحتاج إلى التمسك بالحيوانات المضيفة للبقاء على قيد الحياة. لذلك يجب أن يذهب قمل الفقمة إلى أي مكان يذهب إليه مضيفه. للقيام بذلك ، تطورت هذه الحشرات أو تكيفت مع البيئة التي يعيش فيها مضيفوها. وهذا يشمل أعماق المحيطات القصوى.
ما يتعلمه الناس عن أسرار بقاء الكائنات الحية المتطرفة ، مثل قمل الفقمة ، قد يكون مفيدًا. يمكن أن تقدم الدروس التي تقدم التكنولوجيا. على سبيل المثال ، فإن الإنزيم الموجود في البكتيريا التي تعيش في الينابيع الساخنة يجعل من الممكن استخدام تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) المستخدمة في تحليلات الحمض النووي. قد يحتوي قمل الفقمة على جينات خاصة تسمح له بمقاومة الضغوط العالية وانخفاض الأكسجين. يشتبه بينوا في أنه إذا تمكن العلماء من تحديد هذه الجينات ، فيمكنهم استخدامها لهندسة أنواع جديدة من الخلايا التي تتحمل الضغوط العالية وقليل من الأكسجين.
يقول ، "أنت لا تعرف حقًا أبدًا حتى تقوم بالتحقيق الكامل في بعض هذه الكائنات."
