سمك الجريث البحري

سمك الجريث البحري ( Petromyzon marinus ) هو نوع من الجريث الطفيلي موطنه الأصلي نصف الكرة الشمالي. ويشار إليه أحيانًا باسم "سمكة مصاص الدماء".

يُرجّح أن يكون قد دخل منطقة البحيرات العظمى عبر قناة إيري عام 1825 وقناة ويلاند عام 1919، حيث هاجم الأسماك المحلية مثل سمك السلمون المرقط ، والسمك الأبيض ، وسمك الشوب ، وسمك الرنجة . وتُعتبر ثعابين البحر آفة في منطقة البحيرات العظمى، إذ يُمكن لكل فرد منها أن يقتل ما يُقارب 18 كيلوغرامًا من الأسماك خلال فترة تغذيته التي تتراوح بين 12 و18 شهرًا.

يتميز الجريث البحري بجسم يشبه ثعبان البحر ، ولكنه خالٍ من الزعانف المزدوجة . فمه مستدير ولا فكّي، يشبه الماصة، وعرضه مساوٍ أو أكبر من عرض رأسه؛ أسنانه الحادة مرتبة في صفوف دائرية متحدة المركز حول لسان حاد يشبه الخشنة. توجد سبع فتحات خيشومية خلف العين. يتميز الجريث البحري بلون زيتوني أو بني مصفر على الجزء الظهري والجانبي من الجسم، مع بعض التبقعات السوداء، ولون أفتح على البطن. خلال فترة حياته التي تمتد لسبع سنوات، يمكن أن يصل طول البالغ إلى 120 سم (47 بوصة) ووزنه إلى 2.3 كجم (5.1 رطل) . ^{[ 4 ] [ 5 ]}    

اسم الجنس Petromyzon مشتق من الكلمتين اليونانيتين القديمتين πέτρα ( pétra ) بمعنى "حجر"، و μυζάω ( muzáō ) بمعنى "يمتص"، وبالتالي، "مصاص الحجر". أما النعت النوعي marinus فهو لاتيني ويعني "من البحر".

يتواجد هذا النوع في شمال وغرب المحيط الأطلسي على طول سواحل أوروبا وأمريكا الشمالية، وفي غرب البحر الأبيض المتوسط ، والبحر الأسود ، كما يُعدّ نوعًا غازيًا في البحيرات العظمى . ^{[ 1 ]} وقد وُجد على أعماق تصل إلى 4000 متر (13120 قدمًا) ، ويمكنه تحمّل درجات حرارة تتراوح بين 1 و20 درجة مئوية (34-68 درجة فهرنهايت) . ^{[ 4 ]}   

في أمريكا الشمالية، تستوطن هذه الأسماك حوض نهر كونيتيكت في الولايات المتحدة، وتُعتبر غازية في البحيرات العظمى الداخلية وبحيرة شامبلين في نيويورك وفيرمونت . ^{[ 6 ]} وتوجد أكبر تجمعات أسماك الجريث البحري في أوروبا في جميع أنحاء المناطق الجنوبية الغربية من أوروبا (شمال وسط البرتغال، وشمال شمال غرب إسبانيا، وغرب جنوب غرب فرنسا). ^{[ 7 ]} وتُعد هذه الدول أيضًا من أهم مصادر صيد هذه الأنواع. ^{[ 8 ]}

تُعدّ أسماك الجريث البحري من الأسماك المهاجرة بين المياه العذبة والمالحة؛ إذ تهاجر من بيئاتها في البحيرات أو البحار إلى أعلى الأنهار للتكاثر. تضع الإناث عددًا كبيرًا من البيض في أعشاش يبنيها الذكور في قاع الجداول ذات التيار المتوسط ​​القوة. ويعقب التكاثر موت الأسماك البالغة. أما اليرقات، فتحفر في قاع الرمل والطمي في المياه الهادئة أسفل مناطق التكاثر، وتتغذى بالترشيح على العوالق والفتات العضوي. ^{[ 1 ]}

بعد عدة سنوات في بيئات المياه العذبة، تخضع اليرقات لعملية تحول تسمح لأسماك الجلكي الصغيرة، بعد اكتمال تحولها، بالهجرة إلى البحر أو البحيرات، وبدء طريقة التغذية الدموية للبالغين. ^{[ 9 ]} يبدأ بعض الأفراد التغذية الدموية في النهر قبل الهجرة إلى البحر، ^{[ 10 ]} حيث تتغذى أسماك الجلكي البحرية على مجموعة واسعة من الأسماك. ^{[ 11 ]}

يستخدم الجلكي فمه الشبيه بالممص للالتصاق بجلد السمكة، ثم يقضم الأنسجة بلسانه الحاد وأسنانه الكيراتينية . ويمنع سائل يُفرز في فم الجلكي، يُسمى اللامفريدين ، ^{[ 12 ]} تجلط دم الضحية. وعادةً ما تموت الضحايا نتيجة فقدان الدم المفرط أو العدوى. وبعد عام من التغذية على الدم، يعود الجلكي إلى النهر للتكاثر، ثم يموت بعد عام ونصف من اكتمال تحوله. ^{[ 13 ]}

يُعتبر سمك الجريث من الأطعمة الشهية في بعض أنحاء أوروبا، ويتوفر موسمياً في فرنسا وإسبانيا والبرتغال. ويُقدم مخللاً في فنلندا. ^{[ 14 ]} ويُعرف سمك الجريث البحري في لاتفيا بتحضيره مطبوخاً أو مشوياً ، كما يُصطاد أحياناً في أنهار لاتفيا مع سمك الجريث النهري. ^{[ 15 ]}

بسبب دورة حياتها التي تتنقل بين المياه العذبة والمالحة، تتكيف سمكة الجريث البحري لتحمل نطاقًا واسعًا من الملوحة . وتُعد أغشية الخلايا على سطح الخياشيم من العوامل الرئيسية في تنظيم الأيونات . وتؤثر التغيرات في تركيب الغشاء على حركة الأيونات المختلفة عبره، مما يؤدي إلى تغيير كميات المكونات وتغيير بيئة الغشاء. وفي بعض الحالات، تكيفت سمكة الجريث البحري للعيش حصريًا في المياه العذبة، كما يتضح من وجودها في البحيرات العظمى. ^{[ 5 ]}

مع هجرة اليرقات (المعروفة باسم الأموسيتات) نحو المحيطات، تتغير نسبة الأحماض الدهنية المشبعة (SFA) إلى الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة (PUFA) في الخياشيم، حيث تميل إلى زيادة نسبة الأحماض الدهنية المشبعة، نظرًا لتأثيرها على سيولة الغشاء، كما أن ارتفاع مستويات الأحماض الدهنية المشبعة يؤدي إلى انخفاض النفاذية مقارنةً بالأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة. ^{[ 16 ]} تتميز يرقات الجلكي بنطاق محدود نسبيًا من تحمل الملوحة، ولكنها تصبح أكثر قدرة على تحمل نطاقات أوسع من تركيزات الملوحة مع تقدمها في العمر. ويساهم التنظيم الدقيق لإنزيم Na/K-ATPase والانخفاض العام في التعبير عن إنزيم H-ATPase في تنظيم توازن السوائل والأيونات داخل جسم الجلكي أثناء انتقاله إلى مناطق ذات ملوحة أعلى. ^{[ 17 ]}

تحافظ أسماك الجريث أيضًا على توازن الحموضة والقلوية . فعند تعرضها لمستويات أعلى من الأحماض، تستطيع إفراز الأحماض الزائدة بمعدلات أعلى من معظم أسماك المياه المالحة الأخرى، وفي أوقات أقصر بكثير، حيث تحدث غالبية عملية نقل الأيونات على سطح الخياشيم. ^{[ 18 ]}

تتطفل أسماك الجريث البحرية على أسماك أخرى للحصول على غذائها، بما في ذلك الأسماك الغضروفية مثل أسماك القرش والشفنين، التي تحتوي دماؤها بشكل طبيعي على مستويات عالية من اليوريا . تُعد اليوريا سامة لمعظم الأسماك عند تركيزاتها العالية، وعادةً ما تُطرح فورًا. تستطيع أسماك الجريث تحمل تركيزات أعلى بكثير من معظم الأسماك الأخرى، وتطرحها بمعدلات عالية للغاية، وذلك من الدم الذي تبتلعه. تساعد أكاسيد ثلاثي ميثيل أمين الموجودة في دم الأسماك الغضروفية المبتلعة في مواجهة الآثار الضارة لتركيز اليوريا العالي في مجرى دم الجريث أثناء تغذيته. ^{[ 19 ]}

تم تحديد تسلسل جينوم سمك الجريث البحري (Petromyzon marinus) في عام 2013. ^{[ 21 ]} وكشف هذا التسلسل عن محتوى غير معتاد من الجوانين والسيتوزين وأنماط استخدام غير مألوفة للأحماض الأمينية في هذا النوع من الجريث مقارنةً بالفقاريات الأخرى. يتوفر التسلسل الكامل لجينوم الجريث مع شرحه على متصفح جينوم Ensembl .

قد يُستخدم جينوم الجلكي كنموذج لدراسات علم الأحياء النمائي والتطور التي تتناول نقل التسلسلات المتكررة. يخضع جينوم الجلكي لإعادة ترتيب جذرية خلال المراحل المبكرة من تكوين الجنين، حيث يُفقد حوالي 20% من الحمض النووي الجرثومي من الأنسجة الجسدية. يتميز الجينوم بتكراره العالي، إذ يتكون حوالي 35% من تجميع الجينوم الحالي من عناصر متكررة ذات تطابق تسلسلي عالٍ. ^{[ 21 ]} تمتلك أسماك الجلكي الشمالية أعلى عدد من الكروموسومات (164-174) بين الفقاريات. ^{[ 22 ]}

تم اكتشاف جينين مهمين لوظيفة المناعة - CDA1 و CDA2 - لأول مرة في سمك الجريث البحري (P.  marinus) ، ثم تبين أنهما محفوظان عبر أنواع الجريث. انظر قسم علم المناعة أعلاه. ^{[ 20 ]}

تُعتبر أسماك الجريث البحري آفة في منطقة البحيرات العظمى . وحتى عام 2007، لم يكن واضحًا ما إذا كانت موطنها الأصلي بحيرة أونتاريو ، حيث لُوحظ وجودها لأول مرة في ثلاثينيات القرن التاسع عشر، أو ما إذا كانت قد دخلت عبر قناة إيري ، التي افتُتحت عام 1825. ^{[ 23 ]} انحصر وجود هذا النوع في البداية في بحيرة أونتاريو بفضل الحاجز الطبيعي الذي شكلته شلالات نياجرا . إلا أنه بعد بناء قناة ويلاند في أواخر القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين، تمكنت من تجاوز شلالات نياجرا وغزو ما تبقى من البحيرات العظمى: بحيرة إيري (1921)، وبحيرة ميشيغان (1936)، وبحيرة هورون (1937)، وبحيرة سوبيريور (1938)، حيث ألحقت أضرارًا بالغة بأعداد الأسماك المحلية في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

في بيئاتها الأصلية، تطورت أفعى البحر بالتوازي مع عوائلها، وطورت هذه العوائل بدورها درجة من المقاومة لأسماك البحر. مع ذلك، في البحيرات العظمى، تهاجم أفعى البحر الأسماك المحلية مثل سمك السلمون المرقط ، والسمك الأبيض ، والشوب ، والرنجة ، التي لم تكن تواجه أفعى البحر في السابق. وقد أدى القضاء على هذه المفترسات إلى ازدياد أعداد سمك الأليوايف ، وهو نوع غازي آخر، بشكل كبير، مما أثر سلبًا على العديد من أنواع الأسماك المحلية.

يلعب سمك السلمون المرقط دورًا حيويًا في النظام البيئي لبحيرة سوبيريور. لطالما اعتُبر سمك السلمون المرقط مفترسًا رئيسيًا ، أي أنه لا يواجه أي مفترسات. أما سمك الجريث البحري، فهو مفترس شرس بطبيعته، مما يمنحه ميزة تنافسية في نظام البحيرة حيث لا توجد له مفترسات وتفتقر فرائسه إلى وسائل الدفاع ضده. لعب الجريث البحري دورًا كبيرًا في تدمير أعداد سمك السلمون المرقط في بحيرة سوبيريور. فقد تسبب إدخال الجريث، إلى جانب ممارسات الصيد السيئة وغير المستدامة، في انخفاض أعداد سمك السلمون المرقط بشكل حاد. ونتيجة لذلك، اختل التوازن بين المفترسات والفرائس في النظام البيئي للبحيرات العظمى. ^{[ 26 ]} يمتلك كل سمكة جريث بحري القدرة على قتل 40 رطلاً من الأسماك خلال فترة تغذيته التي تتراوح بين 12 و18 شهرًا. ^{[ 25 ]}

جهود السيطرة

حققت جهود المكافحة، بما في ذلك استخدام التيار الكهربائي والمبيدات الكيميائية لليرقات ^{[ 27 ]} ، نجاحاً متفاوتاً. وتُنفذ برامج المكافحة تحت إشراف هيئة مصايد الأسماك في البحيرات العظمى ، وهي هيئة مشتركة بين كندا والولايات المتحدة، وتحديداً من قبل وكلاء وزارة مصايد الأسماك والمحيطات الكندية وهيئة الأسماك والحياة البرية الأمريكية .

قام باحثو علم الوراثة برسم خريطة جينوم سمك الجريث البحري على أمل معرفة المزيد عن التطور؛ ويتعاون العلماء الذين يحاولون القضاء على مشكلة البحيرات العظمى مع علماء الوراثة هؤلاء، على أمل معرفة المزيد عن جهاز المناعة الخاص به ووضعه في مكانه في الشجرة التطورية .

تعاون باحثون من جامعة ولاية ميشيغان مع باحثين من جامعات مينيسوتا وغويلف وويسكونسن ، وغيرهم ، في دراسة الفيرومونات المُصنّعة حديثًا . يُعتقد أن لهذه الفيرومونات تأثيرات مستقلة على سلوك سمك الجريث البحري. فمجموعة من هذه الفيرومونات تؤدي وظيفة هجرة، إذ يُعتقد أنها تجذب الأسماك البالغة عند إنتاجها من قِبَل اليرقات إلى الجداول المائية ذات البيئة المناسبة للتكاثر. أما الفيرومونات الجنسية التي يُفرزها الذكور، فهي قادرة على جذب الإناث لمسافات طويلة إلى مواقع محددة. وتتكون هذه الفيرومونات من عدة مركبات مختلفة يُعتقد أنها تُحفز سلوكيات متنوعة تؤثر مجتمعةً على سمك الجريث، فتدفعه إلى إظهار سلوكيات الهجرة أو التكاثر. ويسعى العلماء إلى تحديد وظيفة كل فيرومون، وكل جزء من جزيئاته، لتحديد إمكانية استخدامها في جهود مُوجّهة لمكافحة سمك الجريث بطريقة صديقة للبيئة. مع ذلك، وحتى عام 2017، لا تزال أكثر تدابير المكافحة فعالية تتضمن استخدام مبيد (3-تريفلوروميثيل-4-نيتروفينول) ، أو TFM، وهو مبيد حشري انتقائي، في الأنهار. ^{[ 28 ]} وحتى عام 2018لم يتم رصد أي مقاومة لمبيدات اليرقات في منطقة البحيرات العظمى. يلزم إجراء المزيد من البحوث واستخدام طرق مكافحة متعددة بشكل مشترك لمنع ظهور المقاومة في المستقبل. ^{[ 27 ]}

من التقنيات الأخرى المستخدمة للحد من تكاثر سمك الجريث استخدام الحواجز في مجاري التكاثر الرئيسية ذات الأهمية الكبيرة له. والهدف من هذه الحواجز هو منع هجرته عكس التيار لتقليل تكاثره. إلا أن هذه الحواجز تُعيق بدورها أنواعًا أخرى من الكائنات المائية، حيث تُمنع الأسماك التي تستخدم الروافد من الهجرة عكس التيار للتكاثر. ولمعالجة هذه المشكلة، تم تعديل الحواجز وتصميمها للسماح بمرور معظم أنواع الأسماك، مع الحفاظ على قدرتها على منع مرور أنواع أخرى. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

استعادة

تهدف برامج مكافحة سمك الجريث إلى توفير بيئة أكثر أمانًا ونموًا صحيًا لأنواع الأسماك المحلية المعرضة للخطر، مثل سمك السلمون المرقط. وقد اتخذت وزارة الطاقة وحماية البيئة في ولاية كونيتيكت (DEEP) مسارًا مختلفًا لتحقيق هذا الهدف نفسه، وذلك بإدخال سمك الجريث البحري إلى أنهار وبحيرات المياه العذبة في حوض نهر كونيتيكت، وتوفير وصول أسهل حول السدود وغيرها من العوائق لسمك الجريث إلى مواقع التكاثر في أعالي النهر. ^{[ 31 ]} بعد افتراس الأسماك الأكبر حجمًا في البحر، يهاجر سمك الجريث البالغ إلى أعلى الأنهار للتكاثر، حيث يموت سريعًا لأسباب طبيعية ويتحلل ، مما يوفر مصدرًا غذائيًا لأنواع أسماك المياه العذبة المحلية.

• فطيرة الجريث

• موقع Invading Species.com ، وزارة الموارد الطبيعية في أونتاريو، واتحاد الصيادين والصيادين في أونتاريو
• صحيفة حقائق عن أنواع GLANSIS ، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية
• نبذة عن الأنواع - سمك الجريث البحري ( Petromyzon marinus ) ، المركز الوطني لمعلومات الأنواع الغازية، المكتبة الزراعية الوطنية الأمريكية . يُدرج معلومات عامة وموارد خاصة بسمك الجريث البحري.
• عرض جينوم الجلكي في Ensembl .
• يمكنك الاطلاع على تجميع جينوم petMar2 في متصفح جينوم UCSC
• "معركة البحيرات العظمى" بقلم كليلاند فان دريسر، مجلة Popular Mechanics ، فبراير 1950، الصفحات  159-161/244.
• صور لسمك الجريث البحري في مجموعة الحياة البحرية