نغمه‌های ناموزون

پلی‌کلروبی‌فنیل‌ها از جمله آلاینده‌های شیمیایی سنتزی است که تاثیر آنها بر سلامت انسان‌ها، حیوانات و گیاهان فاجعه‌بار توصیف شده است. تحقیقات آزمایشگاهی ثابت کرده این ماده شیمیایی به‌واسطه تاثیرگذاری بر سیستم‌های عصبی و غدد درون‌ریز حتی می‌تواند به تغییرات رفتاری در حیوانات منجر شود.

از شایع‌ترین موارد مصرف این آلاینده می‌توان به عایق‌های دی‌الکتریک و مایعات خنک‌کننده در ترانسفورماتورها، خازن‌ها 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 می‌گرفته 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 جام‌جم به طور اختصاصی مصاحبه‌ای با دکتر سارا دلئون، عضو دپارتمان اکولوژی و بیولوژی تکاملی دانشگاه کرنل و محقق ارشد این طرح انجام داده که در ادامه آن را می‌خوانید.

چرا تحقیق شما روی گونه‌های معمولی نظیر چیکادی و گنجشک آوازخوان انجام شده و چرا از انتخاب گونه‌های آسیب‌پذیر یا در معرض خطر انقراض نظیر عقاب سرسفید و حواصیل که از گونه‌های شاخص منطقه مورد مطالعه هستند، چشم‌پوشی کرده‌اید؟

چیکادی و گنجشک‌های آوازخوان از معمولی‌ترین گنجشک‌سانانی هستند که اطراف رودخانه هادسون ایالت نیویورک یافت می‌شوند. انتخاب این گونه‌ها از این نظر اهمیت داشت که تحقیق مستلزم مقایسه جداگانه اعضای همان گونه‌ها در مناطق مختلف بود. این در حالی است که تمام گونه‌های پرندگان از جمله گونه‌های آسیب‌پذیر 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 نغمه‌سرایی و تغییرات آوایی پرندگان آوازه‌خوان بود. در مورد این دو گونه خاص باید بدانید آوازها و نغمه‌های هر دوی آنها پیشتر بخوبی بررسی شده است.

از طرف دیگر در مورد پرندگانی که پایه غذایی‌شان را ماهیان تشکیل می‌دهند، همیشه اما و اگرهایی برای انجام چنین مطالعاتی وجود دارد. هرچند شاید بهتر بتوان تاثیر آلودگی‌های شیمیایی را روی آنها مورد مطالعه قرار داد، اما آنها نه‌تنها آوازخوان نیستند، بلکه مساله مهم‌تر این است که انجام مطالعات رفتاری روی آنها سخت‌تر است.

اما چگونه می‌توان میزان آلاینده‌ای همچون پلی ‌کلروبی‌ فنیل را در گونه‌های حفاظت‌شده 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 گونه‌های در معرض خطر و آسیب‌پذیر کار بسیار دشواری است و معمولا انجام آن بجز شرایط خاص توصیه نمی‌شود. در مورد موجودات زنده بزرگ‌تر معمولا این کار از طریق نمونه‌برداری از خون یا پر و مو انجام می‌شود، اما محقق باید بسیار دقت کند که برای انجام این کار هیچ‌گونه آسیبی به حیوان وارد نشود. در مورد موجودات زنده کوچک‌تر انجام چنین نمونه‌برداری‌هایی عملا غیرممکن است.

متاسفانه اغلب آنها بعد از انجام چنین بررسی‌هایی قربانی می‌شوند، اما در مورد پرندگان به طور خاص یک امکان دیگر هم که وجود دارد و بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد، سنجش میزان پلی‌کلروبی‌فنیل در تخم آنهاست.

آیا ممکن است بیشتر در مورد روش‌های نوینی که برای سنجش میزان پلی‌کلروبی‌فنیل‌ها 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 می‌توان مواد فرار را بدون تجزیه‌شدن، بررسی و جداسازی کرد. این روش ضمنا برای شناسایی اجزای تشکیل‌دهنده یک ترکیب و حتی میزان کمیت آنها نیز کاربرد دارد. ما از نتایج این تحقیقات واقعا راضی هستیم. با این‌که اغلب روش‌های ارائه شده برای سنجش میزان آلاینده‌ها از جمله همین روش بیشتر از لحاظ فرض علمی امکان‌پذیر است، اما باید اشاره کرد انجام آنها چالش‌های 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 پرنده‌ای را از بین نبریم. همه محققانی که در این عرصه تحقیق می‌کنند، حتما باید با روش‌های معمول آشنا باشند، اما فقط نباید به آنها اکتفا کنند.

در این تحقیق صدای پرندگان را چگونه آنالیز کردید؟

تفاوت صدایی که بین چیکادی‌ها و گنجشک‌های آوازخوان معمولی و پرندگان مورد مطالعه ما وجود دارد، در شرایط عادی و با گوش شنیده نمی‌شود. به همین دلیل است که برای این کار باید از نرم‌افزار آنالیز صدا استفاده کرد.

در این تحقیق ما از نرم‌افزار Ravenpro به عنوان یک ابزار تحقیقاتی بهره گرفتیم. Raven یک برنامه نرم‌افزاری برای شناسایی، اندازه‌گیری، تصویرسازی و آنالیز صداست. این نرم‌افزار که زیرنظر برنامه تحقیقاتی بیواکوستیک لابراتوار پرنده‌شناسی دانشگاه کرنل تهیه‌شده به پژوهشگران اجازه می‌دهد سیگنال‌های ضبط شده از حیات‌وحش را با سرعت و حجم بیشتری ضبط و آنالیز کنند.

این نرم‌افزار در عین حال قابلیت تغییر پارامترهای مختلف را بسته به شرایط طرح دارد. در این تحقیق نیز امکان تصویرسازی از صدای تک‌تک پرندگان به ما اجازه داد براحتی اندازه‌گیری‌های 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 می‌تواند به منظور شناسایی جفت و جذب آن کارایی داشته باشد. همین آوازخواندن ساده به عنوان یک عامل رفتاری نسبت به آلاینده‌های شیمیایی اعم از د.د.ت، فلزات سنگین و انواع محرک‌های طبیعی و مصنوعی هورمونی بسیار حساس است.

با این‌که مکانیسم دقیق تاثیرگذاری آلاینده‌ای همچون پلی‌کلروبی‌فنیل روی آوازخواندن پرندگان مشخص نیست اما تحقیقات نشان می‌دهد این آلاینده می‌تواند باعث اختلالات هورمونی شود. از آنجا که هورمون‌ها روی سلول‌های مغزی که آوازخواندن را کنترل می‌کنند، تاثیرگذار هستند پس بالطبع بخش‌هایی از مغز موجودات نیز با این عارضه دست به گریبان خواهد شد.

تحقیقات آزمایشگاهی نشان داده قرار گرفتن در معرض این آلاینده خاص می‌تواند حجم قابل‌توجهی 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 نمی‌توان با اطمینان اظهارنظر کرد، اما احتمالا بخش‌هایی از مغز که با گیرنده‌های هورمونی در تماس است، از چنین ترکیباتی متاثر خواهد شد.

اما چرا میزان تجمع بیولوژیکی این آلاینده در بدن چیکادی‌ها با گنجشک‌های آوازخوان تفاوت دارد؟

درست است که هر دوی این پرنده‌ها در یک محیط زندگی می‌کنند، اما زیستگاه‌ها، نحوه جستجو و ترجیح‌های غذایی آنها و حتی تاریخچه حیاتشان با یکدیگر تفاوت دارد. چیکادی پرنده‌ای است که مهاجرت نمی‌کند، بیشتر در بخش‌های فوقانی تاج‌ پوشش گیاهی به دنبال غذا می‌گردد و تمایل دارد لانه خود را دورتر از آب بسازد، اما در مقابل گنجشک آوازخوان اغلب در نزدیکی آبگیرها به دنبال غذا می‌گردد، مهاجرت می‌کند و حتی قلمروی لانه‌سازیش بیشتر در حواشی آبگیرهاست. مجموع این شرایط می‌تواند بخوبی تفاوت‌ها را در آنها توجیه کند.

دانشمندان گاهی برای تعیین میزان مواد آلاینده در بدن انسان، بند ناف را مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهند. آیا اعمال روش‌های مشابه روی تخم پرندگان امکان‌پذیر 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 می‌رود.

با توجه به این‌که یافتن انواع مواد آلاینده در محیط امری طبیعی است، محققان چگونه و بر اساس چه فاکتورهایی تصمیم می‌گیرند چه نوع آلاینده‌ای 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 مشکل‌زاست. ( تاثیرات سینرژیک یا هم‌بیشی پدیده‌ای است که بر اثر حضور دو ماده در جوار یکدیگر ایجاد می‌شود. معمولا این شرایط به این واسطه در محیط‌زیست ایجاد می‌شود 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 آلوده‌کننده به‌تنهایی ممکن است آن‌قدرها روی محیط اثرگذار نباشد. (نویسنده) در مناطقی که با این نوع از مشکلات مواجه هستند، دانشمندان هنوز هم به‌درستی نمی‌دانند چگونه باید عامل مشکل‌ساز را شناسایی کرده یا حتی چگونه آن را برطرف کنند. به نظر من این مساله، مشکل اصلی محیط‌زیست است، چون تصمیماتی که اغلب تحت این شرایط بغرنج گرفته می‌شود، می‌تواند درست نباشد، اما واقعیت این است که راهی نیز جز این وجود ندارد.

فرناز حیدری / جام‌جم