نغمه های ناموزون

با دکتر سارا دلئون, پژوهشگر ارشد بیولوژی تکاملی از دانشگاه کرنل

تاثیر آلاینده‌ها بر سلامت گونه‌های مختلف جانوری و گیاهی یکی از مهم‌ترین مباحث روز محیط‌زیست است. در این میان اتهام برخی آلاینده‌ها از جمله د.د.ت (D.D.T) و پلی‌کلروبی‌فنیل‌ها (PCBs) از سایرین سنگین‌تر است.

پلی کلروبی فنیل ها از جمله آلاینده های شیمیایی سنتزی است که تاثیر آنها بر سلامت انسان ها، حیوانات و گیاهان فاجعه بار توصیف شده است. تحقیقات آزمایشگاهی ثابت کرده این ماده شیمیایی به واسطه تاثیرگذاری بر سیستم های عصبی و غدد درون ریز حتی می تواند به تغییرات رفتاری در حیوانات منجر شود.

از شایع ترین موارد مصرف این آلاینده می توان به عایق های دی الکتریک و مایعات خنک کننده در ترانسفورماتورها، خازن ها و موتورهای الکتریکی اشاره کرد. در عین حال این ماده در صنایع تولید چسب، پلاستیک، کاغذهای کپی بدون کربن، لوازم آرایشی، منسوجات و... نیز بسیار مورد استفاده قرار می گرفته است.

یکی از تحقیقات جالب و معتبری که اوایل پاییز امسال نتایج آن منتشر شد، بررسی تاثیر این ماده شیمیایی بر پرندگان آوازخوان است. محققان دانشگاه کرنل آمریکا پس از انجام تحقیقات گسترده در حوزه رودخانه هادسون ایالت نیویورک متوجه شدند آوای دو گونه از پرندگان آوازخوان این منطقه بشدت دستخوش تغییر شده در حالی که حتی حجم بخشی از مغز آنها نیز از نظر اندازه تغییر کرده است.

برای آگاهی بیشتر درباره این تحقیق و نحوه انجام آن روزنامه جام جم به طور اختصاصی مصاحبه ای با دکتر سارا دلئون، عضو دپارتمان اکولوژی و بیولوژی تکاملی دانشگاه کرنل و محقق ارشد این طرح انجام داده که در ادامه آن را می خوانید.

چرا تحقیق شما روی گونه های معمولی نظیر چیکادی و گنجشک آوازخوان انجام شده و چرا از انتخاب گونه های آسیب پذیر یا در معرض خطر انقراض نظیر عقاب سرسفید و حواصیل که از گونه های شاخص منطقه مورد مطالعه هستند، چشم پوشی کرده اید؟

چیکادی و گنجشک های آوازخوان از معمولی ترین گنجشک سانانی هستند که اطراف رودخانه هادسون ایالت نیویورک یافت می شوند. انتخاب این گونه ها از این نظر اهمیت داشت که تحقیق مستلزم مقایسه جداگانه اعضای همان گونه ها در مناطق مختلف بود. این در حالی است که تمام گونه های پرندگان از جمله گونه های آسیب پذیر و در معرض خطر انقراض در کل محدوده مورد مطالعه پراکندگی ندارند. علاوه بر این، هدف ما از انجام این تحقیقات از همان وهله نخست، مطالعه دقیق نغمه سرایی و تغییرات آوایی پرندگان آوازه خوان بود. در مورد این دو گونه خاص باید بدانید آوازها و نغمه های هر دوی آنها پیشتر بخوبی بررسی شده است.

از طرف دیگر در مورد پرندگانی که پایه غذایی شان را ماهیان تشکیل می دهند، همیشه اما و اگرهایی برای انجام چنین مطالعاتی وجود دارد. هرچند شاید بهتر بتوان تاثیر آلودگی های شیمیایی را روی آنها مورد مطالعه قرار داد، اما آنها نه تنها آوازخوان نیستند، بلکه مساله مهم تر این است که انجام مطالعات رفتاری روی آنها سخت تر است.

اما چگونه می توان میزان آلاینده ای همچون پلی کلروبی فنیل را در گونه های حفاظت شده یا در معرض خطر بررسی کرد؟ لطفا به طور مشخص به برخی از مشکلات این مساله اشاره کنید.

واقعیت این است که تعیین میزان این آلاینده در بدن گونه های در معرض خطر و آسیب پذیر کار بسیار دشواری است و معمولا انجام آن بجز شرایط خاص توصیه نمی شود. در مورد موجودات زنده بزرگ تر معمولا این کار از طریق نمونه برداری از خون یا پر و مو انجام می شود، اما محقق باید بسیار دقت کند که برای انجام این کار هیچ گونه آسیبی به حیوان وارد نشود. در مورد موجودات زنده کوچک تر انجام چنین نمونه برداری هایی عملا غیرممکن است.

متاسفانه اغلب آنها بعد از انجام چنین بررسی هایی قربانی می شوند، اما در مورد پرندگان به طور خاص یک امکان دیگر هم که وجود دارد و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، سنجش میزان پلی کلروبی فنیل در تخم آنهاست.

آیا ممکن است بیشتر در مورد روش های نوینی که برای سنجش میزان پلی کلروبی فنیل ها در خون، پر یا موی موجودات زنده ارائه شده، توضیح دهید؟

برای انجام این آزمایش و تعیین میزان PCBs مشخصا از روش کروماتوگرافی گازی استفاده کردیم که در آن می توان مواد فرار را بدون تجزیه شدن، بررسی و جداسازی کرد. این روش ضمنا برای شناسایی اجزای تشکیل دهنده یک ترکیب و حتی میزان کمیت آنها نیز کاربرد دارد. ما از نتایج این تحقیقات واقعا راضی هستیم. با این که اغلب روش های ارائه شده برای سنجش میزان آلاینده ها از جمله همین روش بیشتر از لحاظ فرض علمی امکان پذیر است، اما باید اشاره کرد انجام آنها چالش های خاص خود را دارد. ما در این تحقیق تلاش کردیم این روش را تا حدودی اصلاح کنیم تا با شرایط سازگار باشد.

به عنوان مثال پیش از ما یک تیم پژوهشی دیگر با استفاده از همین روش رابطه میان گیاهان و حشرات را مطالعه کرده اما تیم ما روش را تا حدی اصلاح کرد تا با شرایط متفاوت طرح سازگار باشد. در تحقیقی که انجام دادیم، توانستیم حجم سرم لازم از پرندگان را بشدت کاهش دهیم و این مورد نیز سبب شد ما عملا هیچ پرنده ای را از بین نبریم. همه محققانی که در این عرصه تحقیق می کنند، حتما باید با روش های معمول آشنا باشند، اما فقط نباید به آنها اکتفا کنند.

در این تحقیق صدای پرندگان را چگونه آنالیز کردید؟

تفاوت صدایی که بین چیکادی ها و گنجشک های آوازخوان معمولی و پرندگان مورد مطالعه ما وجود دارد، در شرایط عادی و با گوش شنیده نمی شود. به همین دلیل است که برای این کار باید از نرم افزار آنالیز صدا استفاده کرد.

در این تحقیق ما از نرم افزار Ravenpro به عنوان یک ابزار تحقیقاتی بهره گرفتیم. Raven یک برنامه نرم افزاری برای شناسایی، اندازه گیری، تصویرسازی و آنالیز صداست. این نرم افزار که زیرنظر برنامه تحقیقاتی بیواکوستیک لابراتوار پرنده شناسی دانشگاه کرنل تهیه شده به پژوهشگران اجازه می دهد سیگنال های ضبط شده از حیات وحش را با سرعت و حجم بیشتری ضبط و آنالیز کنند.

این نرم افزار در عین حال قابلیت تغییر پارامترهای مختلف را بسته به شرایط طرح دارد. در این تحقیق نیز امکان تصویرسازی از صدای تک تک پرندگان به ما اجازه داد براحتی اندازه گیری های لازم را انجام دهیم.

شما در مقاله خود به تاثیر این آلاینده روی کاهش حجم بخش آرکوپالیوم مغز پرندگان (بخشی که تقریبا مشابه هسته مرکزی بادامی شکل لوب گیجگاهی یا آمیگدالا در مغز انسان است) اشاره کردید. لطفا در مورد علت این تغییر بیشتر توضیح دهید.

برای توضیح این مساله اجازه دهید کمی به عقب برگردیم. آوازخواندن یک رفتار حیاتی برای بسیاری از پرندگان است که اساسا می تواند به منظور شناسایی جفت و جذب آن کارایی داشته باشد. همین آوازخواندن ساده به عنوان یک عامل رفتاری نسبت به آلاینده های شیمیایی اعم از د.د.ت، فلزات سنگین و انواع محرک های طبیعی و مصنوعی هورمونی بسیار حساس است.

با این که مکانیسم دقیق تاثیرگذاری آلاینده ای همچون پلی کلروبی فنیل روی آوازخواندن پرندگان مشخص نیست اما تحقیقات نشان می دهد این آلاینده می تواند باعث اختلالات هورمونی شود. از آنجا که هورمون ها روی سلول های مغزی که آوازخواندن را کنترل می کنند، تاثیرگذار هستند پس بالطبع بخش هایی از مغز موجودات نیز با این عارضه دست به گریبان خواهد شد.

تحقیقات آزمایشگاهی نشان داده قرار گرفتن در معرض این آلاینده خاص می تواند حجم قابل توجهی از مغز پرندگان به نام آرکوپالیوم را که در اصل موتور محرک آوازخوانی در مغز پرنده است، کاهش دهد. در نتیجه این تنها یک مشاهده آزمایشگاهی نیست، بلکه به معنای اعلام خطر برای موجودات زنده است. در مورد پستانداران نمی توان با اطمینان اظهارنظر کرد، اما احتمالا بخش هایی از مغز که با گیرنده های هورمونی در تماس است، از چنین ترکیباتی متاثر خواهد شد.

اما چرا میزان تجمع بیولوژیکی این آلاینده در بدن چیکادی ها با گنجشک های آوازخوان تفاوت دارد؟

درست است که هر دوی این پرنده ها در یک محیط زندگی می کنند، اما زیستگاه ها، نحوه جستجو و ترجیح های غذایی آنها و حتی تاریخچه حیاتشان با یکدیگر تفاوت دارد. چیکادی پرنده ای است که مهاجرت نمی کند، بیشتر در بخش های فوقانی تاج پوشش گیاهی به دنبال غذا می گردد و تمایل دارد لانه خود را دورتر از آب بسازد، اما در مقابل گنجشک آوازخوان اغلب در نزدیکی آبگیرها به دنبال غذا می گردد، مهاجرت می کند و حتی قلمروی لانه سازیش بیشتر در حواشی آبگیرهاست. مجموع این شرایط می تواند بخوبی تفاوت ها را در آنها توجیه کند.

دانشمندان گاهی برای تعیین میزان مواد آلاینده در بدن انسان، بند ناف را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهند. آیا اعمال روش های مشابه روی تخم پرندگان امکان پذیر است؟

شخصا اطلاعاتی در مورد نحوه بررسی بند ناف انسان ندارم، اما در مورد تخم پرندگان این کار عملی است، ولی در این گونه موارد معمولا تخم از بین می رود.

با توجه به این که یافتن انواع مواد آلاینده در محیط امری طبیعی است، محققان چگونه و بر اساس چه فاکتورهایی تصمیم می گیرند چه نوع آلاینده ای باید با دقت بیشتر بررسی شود؟

اغلب در مناطقی که میزان غلظت مواد آلاینده شیمیایی زیاد است، تاثیرات سینرژیکی بیشتر از اثرات هر ماده شیمیایی به تنهایی مشکل زاست. ( تاثیرات سینرژیک یا هم بیشی پدیده ای است که بر اثر حضور دو ماده در جوار یکدیگر ایجاد می شود. معمولا این شرایط به این واسطه در محیط زیست ایجاد می شود که ما فقط با یک نوع آلاینده خاص مواجه نیستیم، بلکه شاهد حضور تلفیقی از مواد هستیم و در این صورت هر یک از آنها قابلیت دارد اثر دیگری را تشدید کند. در حالی که یک ماده آلوده کننده به تنهایی ممکن است آن قدرها روی محیط اثرگذار نباشد. (نویسنده) در مناطقی که با این نوع از مشکلات مواجه هستند، دانشمندان هنوز هم به درستی نمی دانند چگونه باید عامل مشکل ساز را شناسایی کرده یا حتی چگونه آن را برطرف کنند. به نظر من این مساله، مشکل اصلی محیط زیست است، چون تصمیماتی که اغلب تحت این شرایط بغرنج گرفته می شود، می تواند درست نباشد، اما واقعیت این است که راهی نیز جز این وجود ندارد.

فرناز حیدری