الفوعة المثلى

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الفوعة المثلى مفهومٌ يتعلق ببيئة العوائل والطفيليات . أحد تعريفات الفوعة هو فقدان العائل لياقته بسبب الطفيلي . وتُحدد لياقة الطفيلي بنجاحه في نقل نسله إلى عوائل أخرى. ولحوالي مئة عام، ساد الاعتقاد بأن الفوعة تتناقص وأن العلاقات الطفيلية تتطور نحو التكافل . حتى أن هذا سُمي بقانون تناقص الفوعة رغم كونه فرضية، وليس نظرية. وقد طُعن فيه منذ ثمانينيات القرن الماضي، وثبت عدم صحته. [ 1 ] [ 2 ]

إن العامل الممرض الذي يكون ضراوته منخفضة للغاية سيخسر المنافسة أمام سلالة أكثر شراسة تستنزف موارد العائل بشكل أكبر لتكاثرها. ومع ذلك، فإن العائل، الذي يُعدّ مصدرًا وموئلًا للطفيلي، يتأثر سلبًا بهذه الضراوة العالية . قد يؤدي ذلك إلى موت العائل بشكل أسرع، ويؤثر سلبًا على لياقة الطفيلي بتقليل احتمالية لقائه بعائل آخر (قتل العائل بسرعة كبيرة تمنع انتقال العدوى). وبالتالي، توجد قوة طبيعية تضغط على الطفيلي لـ"تقييد" ضراوته ذاتيًا. الفكرة إذًا هي أن هناك نقطة توازن للضراوة، حيث تكون لياقة الطفيلي في أعلى مستوياتها. أي حركة على محور الضراوة، نحو ضراوة أعلى أو أقل، ستؤدي إلى انخفاض لياقة الطفيلي، وبالتالي سيتم استبعاده من المنافسة.

طريقة الإرسال

استكشف بول دبليو إيوالد العلاقة بين ضراوة الميكروبات وطريقة انتقالها. وخلص إلى أن الضراوة تميل إلى البقاء مرتفعة بشكل خاص في الأمراض المنقولة عن طريق المياه والنواقل، مثل الكوليرا وحمى الضنك . تنتشر الكوليرا عبر مياه الصرف الصحي، وحمى الضنك عن طريق البعوض . في حالة التهابات الجهاز التنفسي، يعتمد العامل الممرض على مضيف متنقل للبقاء على قيد الحياة، إذ يجب أن يبقى على قيد الحياة لفترة كافية ليجد مضيفًا جديدًا. أما الانتقال عن طريق المياه أو النواقل فيتجاوز الحاجة إلى مضيف متنقل. إيوالد مقتنع بأن اكتظاظ المستشفيات الميدانية وحرب الخنادق وفرا طريقًا سهلاً لانتقال العدوى، مما أدى إلى تطور ضراوة جائحة الإنفلونزا عام 1918. في مثل هذه الظروف المزدحمة والثابتة، يمكن للميكروبات أن تُمرض الأفراد بشدة، ومع ذلك تنتقل إلى الأفراد الأصحاء.

توسّع علماء الأوبئة الآخرون في فكرة المفاضلة بين تكاليف وفوائد الضراوة. أحد العوامل هو الوقت أو المسافة بين العوائل المحتملة. وقد اقتُرحت عوامل مثل السفر بالطائرة، ومزارع الإنتاج الحيواني المكتظة ، والتوسع الحضري كمصادر محتملة للضراوة. عامل آخر هو وجود إصابات متعددة في عائل واحد، مما يؤدي إلى زيادة التنافس بين مسببات الأمراض. في هذه الحالة، لا يستطيع العائل البقاء إلا طالما أنه يقاوم السلالات الأكثر ضراوة. وتصبح ميزة استراتيجية الضراوة المنخفضة غير ذات جدوى. كما يمكن أن تؤدي الإصابات المتعددة إلى تبادل الجينات بين مسببات الأمراض، مما يزيد من احتمالية حدوث تراكيب مميتة.

الفرضيات التطورية

توجد ثلاث فرضيات رئيسية تفسر تطور مسببات الأمراض على النحو الذي هي عليه. تساعد هذه النماذج الثلاثة في تفسير استراتيجيات دورة حياة الطفيليات، بما في ذلك التكاثر، والهجرة داخل العائل، والضراوة، وغيرها. وهذه الفرضيات الثلاث هي: فرضية المقايضة، وفرضية التطور قصير النظر، وفرضية التطور العرضي. وتقدم جميعها تفسيرات نهائية لضراوة مسببات الأمراض.

فرضية المفاضلة

في وقت من الأوقات، جادل بعض علماء الأحياء بأن مسببات الأمراض تميل إلى التطور نحو ضراوة متناقصة باستمرار، لأن موت العائل (أو حتى إصابته بعجز خطير) يضر في نهاية المطاف بمسبب المرض الذي يعيش داخله. فعلى سبيل المثال، إذا مات العائل، فقد ينقرض مسبب المرض الموجود بداخله تمامًا. ولذلك، كان يُعتقد أن مسببات الأمراض الأقل ضراوة، والتي تسمح للعائل بالتنقل والتفاعل مع عوائل أخرى، ستكون أكثر نجاحًا في التكاثر والانتشار.

لكن هذا ليس بالضرورة صحيحًا. إذ يمكن لسلالات مسببات الأمراض التي تقتل العائل أن تزداد ضراوةً طالما أن الممرض قادر على نقل نفسه إلى عائل جديد، سواء قبل موت العائل أو بعده. ويُعدّ تطور الضراوة في مسببات الأمراض توازنًا بين تكاليفها وفوائدها بالنسبة للممرض. فعلى سبيل المثال، وجدت دراسات أجريت على طفيل الملاريا باستخدام نماذج القوارض [ 3 ] والدجاج [ 4 ] وجود مفاضلة بين نجاح الانتقال والضراوة كما يُحددها معدل وفيات العائل.

فرضية التطور قصير النظر

يشير التطور قصير النظر إلى أن الصفات التي تزيد من معدل التكاثر وانتقال العدوى إلى مضيف جديد ستزداد بشكل ملحوظ ضمن مجتمع مسببات الأمراض. تشمل هذه الصفات القدرة على التكاثر مبكرًا، وبسرعة أكبر، وبأعداد أكبر، والعيش لفترة أطول، ومقاومة الأجسام المضادة، أو البقاء في أجزاء من الجسم لا يتسلل إليها مسبب المرض عادةً. تنشأ هذه الصفات عادةً نتيجةً للطفرات، التي تحدث بوتيرة أعلى في مجتمعات مسببات الأمراض مقارنةً بمجتمعات المضيف، نظرًا لسرعة دورة حياة مسببات الأمراض وأعدادها الهائلة. بعد بضعة أجيال فقط، ستزداد الطفرات التي تعزز سرعة التكاثر أو الانتشار. الطفرات نفسها التي تعزز تكاثر مسبب المرض وانتشاره تعزز أيضًا ضراوته في المضيف، مما يسبب ضررًا بالغًا (مرضًا وموتًا). إذا أدت ضراوة مسبب المرض إلى موت المضيف وعرقلت انتقاله إلى مضيف جديد، فسيتم استبعاد الضراوة. ولكن طالما استمر انتقال العدوى رغم الضراوة، ستكون لمسببات الأمراض الضارية الأفضلية. فعلى سبيل المثال، غالباً ما تزداد ضراوة المرض داخل الأسر، حيث يكون انتقاله من فرد لآخر أمراً مرجحاً، بغض النظر عن مدى مرض الفرد المصاب. وبالمثل، في الظروف المكتظة مثل مخيمات اللاجئين، تميل ضراوة المرض إلى الازدياد مع مرور الوقت، إذ لا يستطيع الأفراد الجدد تجنب احتمالية الإصابة.

فرضية التطور العرضي

بعض أشكال الضراوة الممرضة لا تتطور بالتزامن مع العائل. على سبيل المثال، يُسبب مرض الكزاز بكتيريا التربة المعروفة باسم المطثية الكزازية (Clostridium tetani ). بعد دخول بكتيريا المطثية الكزازية إلى جرح بشري، قد تنمو وتنقسم بسرعة، على الرغم من أن جسم الإنسان ليس بيئتها الطبيعية. أثناء انقسامها، تُنتج المطثية الكزازية سمًا عصبيًا قاتلًا للإنسان. لكن إنتاج هذا السم هو نتيجة للانتقاء الطبيعي في دورة حياة البكتيريا في التربة، وليس نتيجة أي تطور مع العائل البشري. تجد البكتيريا نفسها داخل جسم الإنسان بدلًا من التربة بمحض الصدفة . يمكننا القول إن السم العصبي ليس موجهًا ضد العائل البشري.

وبشكل عام، قد لا تكون ضراوة العديد من مسببات الأمراض لدى البشر هدفًا للاختيار بحد ذاته، بل هي بالأحرى نتاج ثانوي عرضي للاختيار الذي يعمل على سمات أخرى، كما هو الحال مع التعددية الجينية المتضادة .

التوسع في بيئات جديدة

يُحتمل أن يصبح العامل الممرض ممرضًا كلما غزا بيئةً أو مضيفًا أو نسيجًا جديدًا. غالبًا ما يكون المضيف الجديد غير مُتكيف جيدًا مع الدخيل، إما لعدم تكوينه دفاعًا مناعيًا أو لوجود نقطة ضعف مُصادفة. في أوقات التغيير، يُفضل الانتخاب الطبيعي الطفرات التي تستغل المضيف الجديد بفعالية أكبر من السلالة الأصلية، مما يُتيح الفرصة لظهور الضراوة.

قابلية المضيف للإصابة

تُساهم قابلية المضيف للإصابة في ضراوة الطفيلي. فبمجرد حدوث العدوى، يجب على العامل الممرض أن يُرسي دعائمها ليُواصل انتشارها. وكلما كان جهاز المناعة لدى المضيف أكثر كفاءة، قلت فرص بقاء الطفيلي. وقد يتطلب الأمر عدة حالات انتقال للعدوى للعثور على مضيف ضعيف بما يكفي. وخلال هذه الفترة، يعتمد الطفيلي على بقاء مضيفه الحالي. وتتمثل الظروف المثلى لضراوة عالية في مجتمع يعاني من خلل في جهاز المناعة (و/أو سوء النظافة والصرف الصحي ) ولكنه يتمتع بصحة جيدة قدر الإمكان من جميع النواحي الأخرى (مثل التغذية المثلى ).

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ فول، إد؛ ييتس، كريستيان (1 فبراير 2021). "هل سيتطور فيروس كورونا حقًا ليصبح أقل فتكًا؟" . ذا كونفرسيشن . تم الاطلاع عليه في 29 نوفمبر 2021. أصبح نموذج المقايضة مقبولًا على نطاق واسع. وهو يؤكد على ضرورة دراسة كل تركيبة من المضيف والممرض على حدة. لا يوجد قانون تطوري عام للتنبؤ بكيفية تطور هذه العلاقات، وبالتأكيد لا يوجد مبرر لاستحضار حتمية انخفاض الضراوة. لا يوجد دليل مباشر يُذكر على أن الضراوة تتناقص بمرور الوقت. في حين أن مسببات الأمراض الناشئة حديثًا، مثل فيروس نقص المناعة البشرية ومتلازمة الشرق الأوسط التنفسية، غالبًا ما تكون شديدة الضراوة، فإن العكس ليس صحيحًا. فهناك العديد من الأمراض القديمة، مثل السل والسيلان، التي ربما لا تزال بنفس ضراوتها اليوم كما كانت دائمًا.
  2. ↑ أورنت، ويندي (16 نوفمبر 2020). "هل سيتطور فيروس كورونا ليصبح أقل فتكًا؟ - يشير التاريخ والعلم إلى العديد من المسارات المحتملة للأوبئة، لكن لا تزال هناك تساؤلات حول كيفية انتهاء هذا الوباء" . مجلة سميثسونيان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 نوفمبر 2020 .
  3. ↑ ماكينون، م؛ أ . ريد (2004). "ضراوة الملاريا: منظور تطوري" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب . 359 (1446): 965-986 . doi : 10.1098/rstb.2003.1414 . PMC 1693375. PMID 15306410 .  
  4. ↑ بول، ر؛ ت. لافوند؛ س.د.م. مولر-غراف؛ س. نيثيوثاي؛ ب.ت. بري؛ ج.س. كويلا (2004). " التقييم التجريبي للعلاقة بين الضراوة المميتة أو غير المميتة ونجاح انتقال عدوى طفيلي الملاريا" . مجلة بي إم سي لعلم الأحياء التطوري . 4 : 30. doi : 10.1186/1471-2148-4-30 . PMC 520815. PMID 15355551 .