استخدم العلماء مؤخرًا تكنولوجيا الحمض النووي البيئي لاكتشاف التنوع البيولوجي الغني في أعماق البحار، بما في ذلك الحبار العملاق، في وادٍ تحت سطح البحر في أعماق البحار قبالة ساحل نينجالو (نينجالو، المعروف أيضًا باسم نينجالو) في غرب أستراليا. وقد يشمل أيضًا مجموعة متنوعة من الأنواع التي لم يتم تسجيلها رسميًا بواسطة العلم. يُظهر البحث الجديد، الذي أجرته جامعة كيرتن، أنه في منطقة أعماق البحار شبه الفارغة سابقًا، يوجد عالم من الحياة أكثر ازدهارًا مما نتصور.
قاد متحف أستراليا الغربية البعثة واستقلت سفينة الأبحاث التابعة لمعهد شميدت للمحيطات R/V Falkor لإجراء مسح منهجي لاثنين من الأخاديد المغمورة، كيب رينج وكلواتس، قبالة ساحل نينغالو، على بعد حوالي 1200 كيلومتر من بيرث. وجمع فريق البحث أكثر من 1000 عينة مياه من سطح البحر إلى عمق 4510 أمتار لتحليل تكوين الأنواع في النظام البيئي المحلي لأعماق البحار.
واستخدم الباحثون تقنية "الحمض النووي البيئي (eDNA)" التي تكتشف المادة الوراثية التي تطلقها الحيوانات بشكل طبيعي في مياه البحر لتحديد الأنواع التي تعيش في المنطقة البحرية دون تصويرها أو صيدها بشكل مباشر. تعتبر هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص لاكتشاف الكائنات الموجودة في أعماق البحار والتي تكون كبيرة ولكنها بعيدة المنال أو هشة للغاية ويصعب التقاطها بشباك الجر التقليدية ومعدات التصوير.
ومن بين الاكتشافات العديدة، فإن أكثر ما يلفت الانتباه هو أن إشارة الحمض النووي للحبار العملاق (الاسم العلمي Architeuthis dux) تم اكتشافها عدة مرات في عينات المياه في وادي جبال كوب ووادي كلوتز. ورصد فريق البحث آثارا لهذا النوع في ست عينات، مما يؤكد أن هذا الوحش الغامض الذي يعيش في أعماق البحار يسكن الأعماق قبالة سواحل أستراليا الغربية. بالإضافة إلى ذلك، حدد الفريق أيضًا الحمض النووي لمجموعة متنوعة من الحيتان التي تغوص في أعماق البحار، بما في ذلك حوت العنبر (Kogia breviceps)، وحوت كوفييه المنقاري (Ziphius cavirostris).
ويمكن أن يكون الحبار العملاق، المعروف على نطاق واسع باسم "وحش البحر"، أطول من حافلة المدرسة، حيث يصل طوله إلى 10 إلى 13 مترا، ويتراوح وزنه بين 150 و275 كيلوغراما. يمتلك هذا النوع أيضًا أكبر عيون في مملكة الحيوان. يمكن أن يصل قطر مقل العيون إلى 30 سم، وهو ما يعادل حجم بيتزا كبيرة. وتعتبر ميزة مهمة لتكيفها مع بيئة أعماق البحار المظلمة.
يظهر التحليل الشامل أن هذه الدراسة حددت ما مجموعه 226 نوعًا من الكائنات الحية عبر 11 مجموعة حيوانية رئيسية، بما في ذلك الأسماك النادرة في أعماق البحار، والحبار، والثدييات البحرية، واللواسعات، وشوكيات الجلد. لم يتم تسجيل العشرات من هذه الأنواع في مياه غرب أستراليا من قبل، بما في ذلك الأنواع التي تعيش في أعماق البحار مثل Somniosus sp. وTyphlonus nasus وRhadinesthes decimus.
أكملت المؤلفة الرئيسية للدراسة، الدكتورة جورجيا نيستر، العمل أثناء حصولها على درجة الدكتوراه في جامعة كيرتن، وتقيم حاليًا في مركز Minderoo OceanOmics بجامعة غرب أستراليا. وقالت إن النتائج سلطت الضوء على فهم المجتمع العلمي الذي لا يزال محدودا للغاية للأنظمة البيئية في أعماق البحار المحيطة بأستراليا. وفي رأيها، فإن الدليل على وجود الحبار العملاق مثير للاهتمام بالتأكيد، ولكن الأهم من ذلك أنه ليس سوى جزء صغير من الصورة العامة للحياة في أعماق البحار.
وأشار نيستور إلى أن الفريق وجد عددًا كبيرًا من تسلسلات الحمض النووي التي لا تتطابق تمامًا مع سجلات الأنواع الموجودة. هذا لا يعني بالضرورة أنها أنواع جديدة تمامًا، لكنه يشير بقوة إلى أنه لا يزال هناك تنوع بيولوجي كبير وغير معترف به في أعماق البحار. قد تصبح هذه التسلسلات "التي يصعب تصنيفها" أدلة مهمة للأبحاث التصنيفية والجينومية المستقبلية.
وقالت الدكتورة ليزا كيركيندال، رئيسة قسم علم الحيوان المائي وأمينة الرخويات في متحف غرب أستراليا، إنه لم يكن هناك سوى سجلين رسميين فقط للحبار العملاق في غرب أستراليا في الماضي، ولم تكن هناك تقارير رؤية ولم يتم جمع عينات فيزيائية خلال الـ 25 عامًا الماضية. وأكدت أن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تسجيل وجود الحبار العملاق قبالة سواحل غرب أستراليا من خلال تكنولوجيا الحمض النووي البيئي، كما أنه أحد السجلات الشمالية لهذا النوع في شرق المحيط الهندي.
وفي عمليات محددة، قام نيستور بجمع عينات مياه البحر من طبقات مائية مختلفة من سطح البحر إلى عمق يزيد عن 4 كيلومترات، ثم قارن نتائج تحليل الحمض النووي الإلكتروني (eDNA) مع التسلسل الجيني للعينات الفيزيائية التي تم جمعها بواسطة الغاطسة التي يتم تشغيلها عن بعد "سوباستيان". هذه العينات الفيزيائية، التي حددها خبراء التصنيف، محفوظة الآن في المجموعات والمرافق البحثية في متحف أستراليا الغربية، مما يوفر الأساس لإنشاء قاعدة بيانات مرجعية وراثية محلية أكثر اكتمالا.
وأشار كيركيندال إلى أن فريق المتحف حدد بعناية العينات المادية وساعد في بناء مكتبة مرجعية وراثية معايرة محليًا، مما أدى إلى تحسين دقة وموثوقية تحليل الحمض النووي الإلكتروني بشكل كبير. ومن وجهة نظرها، فإن هذا المزيج من "المرجع الجيني + الحمض النووي البيئي" يوفر نموذجًا جديدًا قويًا لدراسة التنوع البيولوجي في أعماق البحار.
وأوضح نيستور كذلك أن تكنولوجيا الحمض النووي البيئي تسمح للباحثين باكتشاف الأنواع المعرضة بشدة للاضطرابات، أو النادرة العدد، أو التي تتحرك بسرعة كبيرة. تعتبر هذه الطريقة حاسمة بشكل خاص في الأعماق الشاسعة والتضاريس المعقدة حيث تكون الكاميرات التقليدية وشباك الصيد غير قادرة على العمل. وأشارت إلى أن هذه الأخاديد المغمورة هي في الواقع أنظمة بيئية غنية للغاية، ولكن بسبب العمق الشديد وارتفاع تكلفة التشغيل، لم يتم استكشافها بشكل منهجي لفترة طويلة.
وبمساعدة الحمض النووي الإلكتروني، وباستخدام زجاجة صغيرة فقط من عينة الماء، يمكن للباحثين الحصول في الوقت نفسه على معلومات حول وجود مئات الكائنات الحية، مما يوسع فهمهم لبيئة المياه العميقة بشكل كبير. تتيح هذه الطريقة الحصول على مساحة أوسع وأرق وتغطية عميقة دون إضافة الكثير من وقت السفينة ومعداتها. كما وجدت الدراسة أن هناك اختلافات كبيرة في المجتمعات البيولوجية البحرية في أعماق المياه المختلفة. حتى الأخاديد المغمورة المتاخمة لبعضها البعض قد يكون لها هياكل بيئية مختلفة تمامًا.
وقالت زوي ريتشاردز، المؤلفة الرئيسية للورقة البحثية والأستاذة المشاركة في كلية العلوم الجزيئية والحياة بجامعة كيرتن، إن الحمض النووي البيئي لديه القدرة على إحداث تغيير عميق في الطريقة التي يدرس بها المجتمع العلمي ويحمي أعماق البحار. وأشارت إلى أن النظم البيئية في أعماق البحار واسعة النطاق، وبعيدة عن الموقع، ودراستها مكلفة، ولكنها تتعرض لضغوط متزايدة بسبب تغير المناخ، وأنشطة صيد الأسماك، واستخراج الموارد.
وشدد ريتشاردز على أن الحمض النووي البيئي يوفر أداة قابلة للتطوير وغير غازية يمكنها مساعدة العلماء على إنشاء معلومات أساسية عن التنوع البيولوجي في أعماق البحار، وهو أمر بالغ الأهمية لصياغة تدابير الإدارة العلمية والحفظ. "لا يمكنك حماية نوع لا تعلم بوجوده حتى." وقالت إن عددا كبيرا من الاكتشافات الجديدة، بما في ذلك المخلوقات العملاقة، تظهر بوضوح أن البشر ما زالوا لا يعرفون ما يكفي عن الحياة البحرية في المحيط الهندي.
ويعتقد نيستور أن المعلومات الأكثر شمولاً عن التنوع البيولوجي في أعماق البحار ستساعد في تخطيط المتنزهات البحرية، وتقييم الأثر البيئي، والرصد البيئي على المدى الطويل. ومن خلال الجمع بين الحمض النووي البيئي وطرق المسح التقليدية في أعماق البحار، يمكن للباحثين بناء قائمة أكثر اكتمالا للأنواع والمناظر الطبيعية البيئية، وبالتالي الكشف عن الأنواع والنظم البيئية والأنماط البيئية التي كان من الصعب مراقبتها في ظل الظروف التقنية السابقة.
وأشارت إلى أن هذا النوع من المعلومات أمر بالغ الأهمية لاختيار الموقع وإدارة المحميات البحرية، لأنه يمكن أن يظهر بشكل أكثر وضوحًا الاختلافات في تكوين الأنواع وبنية المجتمع بين مناطق ومناطق أعماق المياه المختلفة. وفي المستقبل، ومع التحسين المستمر لقاعدة البيانات المرجعية الجينية والتقدم في أعمال أخذ العينات، من المتوقع أن يقوم فريق البحث بمزيد من التوضيح للأنواع الحقيقية المخفية وراء هذه "التسلسلات غير المعروفة".
البحث ذو الصلة كان بعنوان "الحمض النووي البيئي يكشف عن تنوع بيولوجي متنوع وطبقي عميق في الأخاديد المغمورة في شرق المحيط الهندي" وتم نشره في مجلة "الحمض النووي البيئي" في 7 مارس 2026. ويدعم العمل الميداني للمشروع معهد شميدت للمحيطات ومتحف غرب أستراليا، ويجمع باحثين من جامعة كيرتن، وجامعة أستراليا الغربية، ومتحف أستراليا الغربية، ومركز مينديرو لعلوم المحيطات، وجامعة تسمانيا والأبحاث. ربط الأزرق.