يقوم الباحثون بتحليل الحمض النووي والملف الهرموني للسلاحف الخضراء لفهم وظائف الأعضاء وتطورهم وتكاثرهم وضمان بقائهم على قيد الحياة

إن أعداد السلاحف البحرية الخضراء في البحر الأبيض المتوسط معرضة للخطر ومحمية بموجب القانون. ويرجع ذلك أساسًا إلى أنه في ثلاثينيات القرن الماضي، في أيام الانتداب البريطاني، كان يتم اصطياد حوالي 30 من السلاحف سنويًا قبالة سواحل إسرائيل بغرض الاتجار بلحومها ودروعها. يبلغ عدد السكان اليوم حوالي 2,000 أنثى وضعية في البحر الأبيض المتوسط بأكمله. على شواطئ إسرائيل، التي كانت في السابق موقعًا لتكاثر آلاف الإناث، تضع اليوم حوالي عشر إناث فقط البيض كل عام.
تلعب السلاحف البحرية الخضراء دورًا رئيسيًا في الحفاظ على التوازن البيئي في الموائل البحرية والساحلية. وهم نباتيون ويتغذىون بشكل رئيسي على الطحالب والأعشاب البحرية ويعززون صحتهم من خلال الرعي. كما يتم استخدام بيضها كمواد مغذية للموائل الساحلية ونباتاتها.
ويتولى المركز الوطني لإنقاذ السلاحف البحرية التابع لهيئة الطبيعة والحدائق تأهيل السلاحف المتضررة وحماية أعشاشها على الشاطئ من خلال نقلها إلى مزارع التربية المسيجة والمحمية الواقعة في المحميات الساحلية. بالإضافة إلى ذلك، يقوم بإجراء أبحاث للحفاظ عليها والحفاظ على نواة تكاثرها (التي تضم بركتين ضخمتين من المياه وشاطئًا يمكن للإناث أن تضع فيه البيض)؛ وفي هذه النواة، الأولى من نوعها في العالم، بدأ في عام 2002 تجميع السلاحف الخضراء التي فقست من بيضها. تساهم هذه السلاحف كثيرًا في استعادة الأنواع: عندما تصل إلى مرحلة البلوغ، تتكاثر فيما بينها وتضع البيض. يتم نقل البيض إلى المفرخات، وعندما يفقس البيض يتم إطلاقه في البحر. يتم إطلاق السلاحف
تواجه السلاحف التي تصل إلى البحر بأمان العديد من المخاطر، بما في ذلك خطر الافتراس وعدم وجود شواطئ مناسبة للتعشيش ووضع البيض ونموه بشكل سليم (بسبب النشاط البشري المكثف مثل البناء). بالإضافة إلى ذلك، يتم اصطيادها عن طريق الخطأ كمنتجات ثانوية، وتعلق في النفايات البلاستيكية التي تشبه طعامها، وكذلك في خطافات وشباك الصيد. بالإضافة إلى ذلك، فإنهم مهددون بضربة مباشرة من قبل سفينة (لأنهم يجب أن يصعدوا إلى السطح ويتنفسوا). الانفجارات الصوتية في البحر بسبب التنقيب عن الغاز والنفط وتطوير البنية التحتية والنشاط العسكري يمكن أن تسبب أيضًا أضرارًا للأعضاء الداخلية.
يقوم البروفيسور يارون تيكوشينسكي (عالم الوراثة) والدكتور يوسي آيسن (عالم الأحياء والغدد الصماء البحرية) من كلية العلوم البحرية في مركز روبين الأكاديمي بإجراء أبحاث في علم الوراثة وتكاثر السلحفاة البحرية الخضراء من أجل زيادة عدد سكانها، والمساهمة في تعدادها. وتطويرها والحفاظ عليها، ودعم نواة تكاثر المركز الوطني لإنقاذ السلاحف البحرية يقول البروفيسور تيكوشينسكي: "أجري أبحاثًا في علم الوراثة للمجموعات البحرية، وخاصة تلك المعرضة لخطر الانقراض. عندما بدأت البحث عن السلحفاة البحرية الخضراء، منذ حوالي 15 عامًا، كانت التقديرات تشير إلى أنه كان هناك عشر إناث فقط تضع بيضها على شواطئ إسرائيل. لا يمكن لمجموعة سكانية أن توجد بدون تنوع جيني، وهنا يأتي دوري".
وفي الماضي، قام البروفيسور تيكوشينسكي وباحثون من ألمانيا بتسلسل الجينوم الكامل للسلحفاة الخضراء. وكجزء من عمله المستمر، يقوم البروفيسور تيكوتشينسكي بفحص الحمض النووي الخاص به، والذي يتم استخلاصه من عينات الدم المأخوذة من الإناث التي تأتي لتضع بيضها على الشاطئ، ومن الأجنة الميتة في الأعشاش والذرية الحية في النواة التناسلية. ووفقا له: "يخبرنا الحمض النووي عن نوع السلاحف الموجودة في البحر الأبيض المتوسط، وعن هوية والدي كل سلحفاة (تلد الإناث نسلا مع أكثر من ذكر، مما يحسن التنوع الجيني)، وعن درجة تنوعها الجيني". القرابة بين الأفراد (بالطبع نحن لا نهتم بالأخوة وأبناء العمومة سوف يتزاوجون). نحن نستخدم هذه المعلومات في نواة التربية. بدأت هذه النواة من عائلتين واليوم لديها تفاصيل إضافية تختلف تمامًا عن بعضها البعض وراثيًا. وهذا هو الهدف، خلق تنوع جيني واسع فيها". يتم إطلاق السلاحف
الدكتور آيزن مسؤول عن مجال التكاثر النووي. وكجزء من عمله، قام بتطوير أدوات معلوماتية حيوية لقياس مستوى الهرمونات المتعلقة بالتكاثر في عينات الدم المأخوذة من السلاحف بانتظام، مثل LH (الذي يحفز المبيضين لإنتاج هرمون البروجسترون الأنثوي والخصيتين لإنتاج الجنس الذكري). هرمون التستوستيرون، ويشارك أيضا في نضوج البويضات وخلايا الحيوانات المنوية)؛ هرمون FSH (الذي يتمثل دوره الرئيسي في التسبب في نمو الجريبات والبويضات في المبيضين)، والبروجستيرون والتستوستيرون. ووفقا له: "لقد أنشأنا ملفا هرمونيا سنويا للسلاحف في القلب، وبهذه الطريقة يمكننا تحديد الأنماط الهرمونية استعدادا لوضع البيض. وهذا يعني أنه يمكننا اليوم، وفقًا لمستوى الهرمونات، التنبؤ بموعد وضع الإناث في النواة".
كان أحد أهداف الدراسة الأخيرة التي أجراها الباحثون، والتي حصلت على منحة من مؤسسة العلوم الوطنية، هو فك رموز السلاحف التي ستكون ذكرًا وأيها أنثى، لأنه حتى تصل إلى مرحلة النضج الجنسي، لا يمكن معرفة ذلك. بالنظر. وبفضل الأدوات التي طورها الدكتور آيزن، اكتشف الباحثون أن النسبة بين هرموني LH وFSH قد تشير إلى ما إذا كانت السلاحف ذكرا أم أنثى بالفعل في بداية حياتها، وذلك بناء على عينات الدم المأخوذة من 24 سلحفاة من جهاز التكاثر. نواة. والآن، باستخدام أدوات المعلومات الحيوية الإضافية التي يقوم بتطويرها، فهو يحاول التعرف على بنية الهرمونات.
أخذ الباحثون 1,000 عينة دم من 1,000 سلحفاة، بعضها من النواة التناسلية وبعضها من أعشاش منتشرة على سواحل إسرائيل (على سبيل المثال بزيكيم، بالماخيم، جفعات أولغا وباتزا). إن تحليل ما يقرب من 2.6 مليار حرف وقاعدة تشكل الحمض النووي في العينات، باستخدام الأدوات الإحصائية والمعلوماتية الحيوية التي طورها البروفيسور تيكوشينسكي، ومقارنة العينات وتحسين المعلومات، سيكون قادرًا على المساهمة في تحديد الشفرة الجينية المطلوبة استقبال ذكر أو أنثى وتوصيف التباين الجيني بينهما.
"من أجل زيادة عدد السلاحف وإثراء تنوعها الجيني في نواة التكاثر، عليك أولاً تحديد جنسها، وفهم أي الإناث هي التي ستكون قادرة على وضع البيض وأي الذكور. لذلك، في هذه المرحلة من البحث، نقوم بانتظام بأخذ عينات من دمهم، وفك رموز الاختلافات في الحمض النووي التي يمكن أن تساهم في فهم علم وظائف الأعضاء والتطور والتكاثر، ومراقبة التغيرات الهرمونية، وتحليل الخلفية الوراثية والهرمونات المتعلقة بالإنجاب. ونأمل في المستقبل أن نتمكن من المساهمة بهذه الطريقة في إضافة أفراد إلى نواة التكاثر (على سبيل المثال، حقن تركيبة وراثية وهرمونية من شأنها أن تساهم في تكاثرهم)"، يختتم البروفيسور تيكوتشينسكي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم: