أرشيف العنكبوتــــيــن

…. السلام عليكم ورحمة الله وبركاته …

هناك أشياء كثيرة يمكن أن يتفكر فيها الإنسان الذي يمضي نهاره في المنزل. فمثلاً، خلال التنظيف قد يرى عنكبوتاً قد نسج شبكته في إحدى زوايا المنزل. ولو أدرك أن عليه التفكر في هذا المخلوق الذي لا يهم أحداً عادة، سوف يرى أن آفاقاً جديدة فتحت له. فهذه الحشرة الصغيرة التي يراها أمامه هي معجزة في التصميم. فهناك تناسق في الشبكة التي ينسجها العنكبوت، وإذا حصل وتسائل كيف يمكن لحشرة صغيرة أن تنجز مثل هذا التصميم الكامل المدهش فأجرى بحثاً سريعاً فسوف يصادف حقائق أخرى استثنائية. فالخيوط التي يستخدمه العنكبوت مرنة ثلاثين بالمائة أكثر من خيوط المطاط ذات السماكة نفسها. والخيوط التي ينتجها العنكبوت تضاهي بجودتها العالية الخيوط التي يستخدمها الإنسان في تصنيع الأدرع الواقية من الرصاص. فعجباً لتلك المادة التي يعتبرها الناس مجرد شبكة عنكبوت بسيطة فيما هي واحدة من أفضل مواد التصنيع في العالم.

قال الله تعالى : ( مثل الذين اتخذوا من دون الله أولياء كمثل العنكبوت اتخذت بيتا وإن أوهن البيوت لبيت العنكبوت لو كانوا يعلمون ) . [سورة العنكبوت: الآية 41].

فهنا نرى القرآن الكريم يختار صفة التأنيث حينما يتحدث عن العنكبوت فيقول : (كمثل العنكبوت اتخذت بيتاً) وقد كشف العلم مؤخراً أن أنثى العنكبوت هي التي تنسج البيت وليس الذكر وهي حقيقة بيولوجية لم تكن معلومة أيام نزول القرآن.

والحقيقة الثانية هي وصف بيت العنكبوت بأنه أوهن البيوت ولم يقل القرآن خيط العنكبوت أو نسيج العنكبوت وإنما قال بيت العنكبوت وهي مسألة لها دلالة ولها سبب. . والعلم كشف الآن بالقياس: إن خيط العنكبوت أقوى من مثيله من الصلب ثلاث مرات وأقوى من خيط الحرير وأكثر منه مرونة فيكون نسيج العنكبوت بالنسبة لاحتياجات العنكبوت وافياً بالغرض وزيادة ويكون بالنسبة له قلعة أمينة حصينة فلماذا يقول القرآن: (وإن أوهن البيوت لبيت العنكبوت) ولماذا يختم الآية بكلمة (لو كانوا يعلمون) لا بد أن هنالك سراً.

والواقع أن هناك سراً بيولوجياً كشف العلم عنه فيما كشف لنا مؤخراً فالحقيقة أن بيت العنكبوت هو أبعد البيوت عن صفة البيت بما يلزم البيت من أمان وسكينة وطمأنينة فالعنكبوت الأنثى تقتل ذكرها بعد أن يلقحها وتأكله. . والأبناء يأكلون بعضهم بعضاً بعد الخروج من البيض ولهذا يعمد الذكر إلى الفرار بجلده بعد أن يلقح أنثاه ولا يحاول أن يضع قدمه في بيتها.

وتغزل أنثى العنكبوت بيتها ليكون فخاً وكميناً ومقتلاً لكل حشرة صغيرة تفكر أن تقترب منه وكل من يدخل البيت من زوار وضيوف يقتل ويلتهم. . إنه ليس بيتاً إذن بل مذبحة يخيم عليها الخوف والتربص وإنه لأوهن البيوت لمن يحاول أن يتخذ منه ملجأ والوهن هنا كلمة عربية تعبر عن غاية الجهد والمشقة والمعاناة وهذا شأن من يلجأ لغير الله ليتخذ منه معيناً ونصيراً. .

ذروة في دقة التعبير وخفاء المعاني ومحكم الكلمات وأسرار العلوم مما كان معروفاً أيام النبي ومما لم يعرف إلا بعد موته بألف عام. . إعجاز قطعي لا شك فيه يتحدى العقل أن يجد مصدراً لهذا العلم غير المصدر الإلهي.

و مركبنا لهذا الشهر … يتعلق بهذه الحشرة الصغيرة التي وُرد ذكرها في القران و وُرد الإعجاز العلمي في بيتها …

Spideroin(العنكبوتين)

مقدمة بسيطة جداً عن العناكب …

تعتبر العناكب من ضمن المفصليات من طائفة العنكبوتيات وتتضمن هذه الطائفة أيضاً القُرادة والعثة والعقارب .. ويوجد في طائفة العنكبوتيات رتبة الحشرات العنكبوتية ( Araneae ) والتي تحتوي على 40000 ألف نوع من العناكب المختلفة الأحجام و الأشكال و الألوان و الطبائع و الغرائز ، و يعتبر عنكبوت المنزل المعروف أقل هذه الأنواع ابتكاراً و تفنناً في صنع نسيجه . و لا تزال الدراسات الميدانية و البحوث العلمية المتقدمة تكشف عن المزيد من أنواع العناكب .

والمنتشرة في جميع أنحاء العالم باستثناء قارة القطب الجنوبي ..

ويوجد هناك ثلاث أنواع من عناكب المنزل :

1- Tegenaria domestica

2- Tegenaria atrica

3 – Tegenaria parietina

وللعناكب 8 أرجل و8 أعين بسيطة ( أربعة أزواج ) ، وأنياب والتي من خلالها تفترس بها ضحيتها ..
و من دراسة حياة العناكب لاحظ العلماء أن بيت العنكبوت له شكل هندسي خاص دقيق الصنع ، و مقام في مكان مختار له في الزوايا ، أو بين غصون الأشجار ، و أن كل خيط من الخيوط المبني منها البيت مكون من أربعة خيوط أدق منه ، و يخرج كل خيط من الخيوط الأربعة من قناة خاصة في جسم العنكبوت .
و تدل الدراسات المستفيضة للحشرات على أن بعضها له حياة اجتماعية ذات نظم و مبادئ و قوانين تلتزم بها في إعداد مساكنها و الحصول على أقواتها و الدفاع عن نفسها و التعاون فيما بينها بصورة تدهش العقول و ذلك بإلهام من خلقها الذي يجعلها تبدو و كأنها أمم لها كيان و نظام و عمران .
من ناحية أخرى ، تستخدم العناكب في مجالات البحث العلمي لتجريب تأثير بعض المواد المخدرة عليها ن كما أن العناكب من أوائل الكائنات التي وضعت في سفن الفضاء لملاحظة سلوكها و هي تبني شباكها تحت تأثير انعدام الجاذبية في الفضاء الخارجي و تجري حالياً دراسات علمية مكثفة للإفادة من حرير العنكبوت على النطاق التجاري على غرار ما حدث بالنسبة لاستخدام الحرير المنتج بواسطة دودة القز . وكذلك استخدام سمومها في الطب …

…خيوط العنكبوت ..

…. خواصـــــــــــه ….

…. حريرالعنكبوت أقوى من الفولاذ ….

خيوط العنكبوت حريرية رفيعة جداً، حتى أن سمك شعرة واحدة من رأس الإنسان يزيد عن سمك خيط نسيج العنكبوت بحوالي 400 مرة . و إذا كانت هذه الخيوط تبدو ضعيفة واهية تمزقها هبة ريح ، إلا أن الدراسات أوضحت أنها على درجة عالية من المتانة و الشدة و المرونة . ومن المعروف أن هذا النوع من خيوط العنكبوت يعد أقوى مادة بيولوجية عرفها الإنسان حتى الآن، وتعتبر الخصلات الحريرية التي تكون نسيج العنكبوت أقوى من الفولاذ، ولا يفوقها قوة سوى الكوارتز المصهور، ويتمدد الخيط الرفيع منه إلى خمسة أضعاف طوله قبل أن ينقطع، ولذلك أطلق العلماء عليه اسم “الفولاذ الحيوي” أو “الفولاذ البيولوجي” أو “البيوصلب”، وهو أقوى من الفولاذ المعدني العادي بعشرين مرة، وتبلغ قوة احتماله 300.000 رطلا للبوصة المربعة، فإذا قدر جدلا وجود حبل سميك بحجم إصبع الإبهام من خيوط العنكبوت فسيُمْكِنه حَمل طائرة “جامبو” بكل سهولة..

كيف تتكون خيوط العنكبوت ..؟؟؟

لقد راقب الباحثون أنواع مختلفة من العناكب فوجدوا أن لها قدرات فائقة في العمليات الإنشائية حين تشيد بيوتها و تنسج غزلها ..
وأنثى العنكبوت هي التي تقوم بنسج الخيط، عن طريق آلية هندسية تعتبر معجزة إلهية في حد ذاتها، فخيط العنكبوت الضئيل الذي يظهر أمام العين المجردة مصنوع بالطريقة نفسها التي يصنع بها الكوابل شديدة الصلابة؛ حيث يتكون الخيط المفرد من عدة خيوط متناهية في الصغر ملتفة حول بعضها، وقد يبلغ سمك الخيط الواحد منها 1 من مليون من البوصة، تنتجه غدد أنثى العنكبوت (سبع غدد على الأقل و أحياناً يصل عدد هذه الغدد في بعض أنواع العناكب إلى 600)
من خلال ثلاثة مغازل خاصة موجودة أسفل البطن، ويوجد قرب كل مغزل فتحات لغدة صغيرة تخرج منها المادة التي تكون الخيوط الحريرية، وهي مادة معظمها من البروتين.
فتقوم العنكبوت بالضغط على بطنها ، لتدفع الخيوط الحرارية خارج الغدد السبع الموجودة في بطنها ، وتقوم بربط طرف الخيط الأول ، المعروف باسم الجسر ، بساق عشبة ما ، أو ورقة شجر . ثم تهبط إلى الأرض مع الخصلة ، وهي مستمرة بعملية الحياكة ، ثم تنزل إلى الأرض وتصعد إلى نقطة أخرى مرتفعة ، لتسحب الخيط بقوة ، وتربطه في مكانه جيدا باستخدام مادة لاصقة تخرج من إحدى غددها أيضا . فتقوم أولا بتثبيت خصلة ، بشكل أفقي دائما ، ثم تسقط خيطين حريرين في كل طرف من أطراف الخيط الأول ، وذلك لتكوين جسور أخرى اقل ارتفاعا من الأولى والتي ستصبح أساس شبكة العمل . ثم تقوم بغزل خيوط عدة داخل شبكة العمل هذه ، على أن تلتقي الخيوط جميعا في الوسط . وهنا يأتي العمل الذكي ، حيث تقوم بوضع المادة اللاصقة على الخيوط الخارجية من الشبكة فقط ، وعندما تنتهي كليا من صنع الشبكة تكمل عملية وضع الغراء في الداخل وعلى بعض المقاطع فقط بحيث تترك مكانا لها لتتحرك عليه بسهوله .
ولهذا السبب لا تقع العنكبوت في شباكها الخاصة … سبحان الله العظيم الذي أودع هذه الحكمة في هذه الحشرة الصغيرة .
وبعد إنجاز الشبكة ، تقوم العنكبوت بصنع عش صغير لها بالجوار ، وعادة ما تقوم بلف ورقة شجر وتضع لنفسها بالداخل سريرا مريحا من الحرير . لأنها بالطبع قد تنتظر طويلا قبل وصول ضحيتها الأولى .
وأخيرا تقوم بوصل خيط إنذار بين عشها والنسيج ، كي تشعر بأي اهتزاز قد يحدث على النسيج نتيجة سقوط أي حشرة عليه. وعند حدوث هذا الاهتزاز تسرع إلى وسط النسيج لتعرف الشيء الذي ستتعامل معه . وبسبب الضعف الحاد في الرؤية عندها ستعتمد العنكبوت على حواسها الأخرى لتحديد صفات الفريسة . فإذا كانت ضخمة ومميتة تطلق سراحها من بعيد ، أما إذا كانت كبيرة ولا تؤكل ، كاليعسوب ، فستلفها بخيوط الحرير من بعيد أيضا ،باستخدام عضو متخصص آخر ، هو الغدة العنقودية الشكل . تجهد الحشرة الفريسة نفسها بمحاولة التخلص من الشرك ، بعد ذلك تبدأ العنكبوت بالتقدم نحوها عبر الخيوط الآمنة التي تركتها لنفسها دون مادة لاصقة ، وإذا صدف أن أخطأت مرة ووضعت أرجلها على المادة اللاصقة فإن جسمها سيفرز مادة كالزيت تعمل كمحلل كيميائي للغراء ، يساعدها على التحرر من جديد .
وبالنسبة للغدد فإن العنكبوت الواحدة لا تملك جميع هذه الغدد ولكن على الأقل تملك ثلاث في حالة الذكور وأربع في حالة الإناث .
وهذه الأنواع هي ..

• الغدة ( Achniform gland )
• الغدة الإسطوانية الشكل .. ( Cylindriform gland )
خيط كيس البيض ..
• الغدة الإمبولية الشكل ( Ampullate glands ) الرئيسية والصغرى ..
خيوط السحب الغير لزجة …
• الغدة الكمثرية الشكل ( Pyriform gland )
خيوط الإتصال .. والتي تُثبت الخيط بالسطح أو بخيط آخر ..
• الغدة السوطية الشكل ( Flagelliform gland )
تعتبر لُب أو قلب الخيط اللزج ..
• الغدة المُكدسة ..
هي عبارة عن الجزء الخارجي من الخيط اللزج …

ما هي فائدة الخيوط للعناكب ..؟؟؟

تستخدم العناكب الخيوط في بعض الوظائف :

* خيوط الرباط :

تستخدمها في لف فريستها وتثبيتها ..

* النسيج :

للإمساك بالفريسة باستخدامها خيط لزج .. ويكون هذا الخيط مرن وقابل للتمدد حتى يمنع الفريسة من الرجوع ..

* حبل للسحب .

والتي تستخدمها في الربط بينها وبين الشبكة .. ويعتبر هذا الخيط هو أقوى نوع من الخيوط لأنه يحفظ معظم وزن العنكبوت ….

* المظلية أو الباراشوت :

وتستخدم في المساعدة في نشر الصغار ولإيجاد مناطق جديدة كمصدر للغذاء ..

* الوقاء ( الملجأ )

مثل الجُحر أو العش ..

* كيس البيض ..

* التزاوج ..

…. التــــركيــــــب الكيميـــائــي ….

يعتبر خيط السحب ( dragling silk ) من النسيج الذهبي للعنكبوت أكثر دراسةً بالنسبة لأبحاث العلماء ..
وخيط العنكبوت هو مبلمر طبيعي وهو عبارة عن مبلمر بروتيني ويوجد من ضمن مجموعة البروتينات الصلبة والذي يحتوي على الكولاجين والكراتين ( الموجود في الأظافر والشعر ) .
البروتين الموجود في خيط السحب هو عبارة عن فيبرون ( fibroin ) والذي يتكون من اتحاد بروتين السبيدروين 1 والسبيدروين 2 .. والشكل الأساسي لهذه البروتينات يعتمد على عدة عوامل من ضمنها الغذاء والنوع …
ويتكون الفيبروين من 42 % الجلايسين و25 % الانين كأهم الأحماض الأمينية …

الانين …

الجلايسين …

… الانين …

… الجلايسين ..

أما المكونات المتبقية فهي عبارة عن الجلوتامين والسيرين والليوسين والفالين والبرولين والتيروسين والأرجنين … والسبيدروين 1 والسبيدروين 2 يختلفان عن بعضهما البعض في محتواهما من البرولين والتيروسين ..

…. تركيب السبيــــــدروين ( Spideroin ) …

يحتوي السبيدروين على مبلمر من الانين حوالي 4 إلى 9 من جزيئات الانين ترتبط مع بعضها على شكل صف ..
ويرجع سبب مرونة ومطاطية خيوط العنكبوت إلى وفرتها بجزيئات الجلايسين حيث أنها تكون سلسلة من خمسة أحماض أمينية مكررة باستمرار ..
و يحدث الدوران للجزيء عند درجة 180 بعد كل سلسلة لينتج الشكل اللولبي ( spiral ) …

ويعتبرالخيط الذي يتم به القبض على الفريسة ( capture silk ) من أشهر الأنواع المرنة ، وقادر على التمدد من 2 إلى 4 مرات من طوله الأصلي غير أن خيط السحب ( draggling silk ) قادر على التمدد بنسبة 30 % من طوله الأصلي ..

ويوجد أيضاً قطع غنية بجزيئات الجلايسين المكررة والذي يحتوي على ثلاث احماض أمينية .. وتدور هذه الأحماض بعد كل دورة لتعطي الشكل المتصلب الحلزوني ..

… تركيب خيط الحرير…

عبارة عن محلول سائل متبلور حيث تتحرك جزيئات البروتين فيه بحرية ولكن بترتيب معين ليحتفظ بشكله على المحور العمودي ويكون متوازي مع بقية الجزيئات فينتج عن ذلك الصفات البلورية …
ويُعتقد بأن جزيئات السبيدروين تلتف على شكل قضيب داخل المحلول وبعد ذلك تنحل لتكوّن الخيوط …
وخلال هذه المرحلة تمر الجزيئات بأنابيب ضيقة إلى أن تصل إلى المغزال ” العضو الناتج للخيوط في العنكبوت ” وتصطف جزيئات البروتين ويحدث تبلور جزئي موازٍٍ للمحور الخيطي الليفي .. ويتم ذلك من خلال التركيب الذاتي للجزيئات بحيث ترتبط مبلمرات الانين مع بعضها البعض من خلال روابط هيدروجينية لتكوّن صفائح البيتا ( ) وتكون البيتا بمثابة روابط تصل بين جزيئات البروتين وتمنحها قوة الشد في خيوط الحرير ..

صورة لمبلمر الانين ..

وتعتبر مناطق التبلور في الجزيء البروتيني كارهة للماء مما يساعد على فقد الماء خلال عملية تصلب خيوط العنكبوت..
وهذا يفسر أن خيوط العنكبوت لا تذوب في الماء وغير قادرة على اختراق الروابط الهيدروجينية القوية جداً الموجودة في صفائح بيتا ..
وتكوّن إجمالي المناطق الغنية بالجلايسين الموجودة في السبيدروين مناطق غير منتظمة وتعتبر هذه المناطق هي المناطق المرنة في خيوط العنكبوت ..

… صورة توضح الروابط الهيدروجينية بين صفائح بيتا ..

… تطبيقات خيوط العنكبوت …

استخدم الانسان خيوط العنكبوت منذ الآف السنين ..فمثلاً القدماء اليونانيين استخدموا النسيج في وقف نزف الجروح ..
و اُستخدموا السكان الأصليين الخيط في شبكة السمك لصيد الاسماك الصغيرة ..
وتم مؤخراً استخدام الخيوط كشعرة التعامد في الالآت المستخدمة في التصويب البصري مثل البنادق والتلسكوب ، و حتى الحرب العالمية الثانية وسكان جزر السولمون مازالوا يستخدمون الخيوط كشبكة صيد للأسماك ..

…. المزاوجة الجينية بين العنكبوت والماعز….

يُمثّلُ الماعزُ المحور وراثيًّا دربًا جديدًا وَاعِدًا في حقل الهندسة الوراثيةِ الجديد المثير للجدل، والذي يهدف للتلاعب بمورثات الكائنات الحية لاستخدامها كمصانع حية لإنتاج الدواء والكساء والغذاء والسلاح إذا لزم الأمر، ويعتبر “جيفري تيرنر” عالم الوراثة الجزيئية والمدير التنفيذي العام بشركة “نيكسيا بيوتيتكنولوجيز” في كيبك بكندا، هو المحرك الأساسي لهذا المشروع متعدد الأهداف، ويَعتقدُ أنّ حيواناته المحورة وراثيا يُمْكِنُها إنْتاج الأدوية والموادِ المُهَندَسةِ وراثيا على نطاق واسع جدًّا، وبشكل أكفأ وأكثر رخصا مِنْ الأحواضِ والآلات الصناعيةِ. وفور بدء الماعز في إدرار الحليب فسيمكن استغلاله كمصدر للفولاذ البيولوجي(خيوط العنكبوت) الذي سيكون له أبلغ الأثر؛ سواء في مجال العناية الصحية ، حيث يمكن أن ينتج منها خيوط قوية بسماكة مجهرية تصلح للتقطيب في العمليات الجراحية الدقيقة، مثل عمليات إصلاح القرنية، أو في الحماية من الرصاص في المعارك ، حيث إن تلك الخيوط إذا نسجت بالدقة الكافية تصبح قادرة على صد الأعيرة النارية – فهذه الخيوط الحريرية التي يصل سمكها إلى3 “ميكرون” فقط تتفوق بثلاث مرات على أقوى درع مضاد للرصاص عرفه البشر حتى الآن والمعروف باسم “كيفلار” من إنتاج شركة “دوبونت” – أو في إنتاج الألياف البصرية، أو في أي مجال آخر يحتاج إلى خيوط قوية للغاية.
وكانت قد خطرت هذه الفكرة الجهنمية العبقرية على ذهن “تيرنر” أثناء دراسته في جامعة “مكجيل” في مونتريال في عام 1992، ثم تمكّن مع علماء آخرين من عزل جينات العنكبوت الثلاثة التي تعد شفرة إنتاج البروتين الحريري، وقاموا بعد ذلك بالعديد من الدراسات على الغدّة الحريرية للعناكبِ؛ ووجدوا أنها متماثلة تقريباً مع غدد حليب العنزات.
وفي عام 1993م أَسّسَ “تيرنر” شركة “نيكسيا” برأسمال 2 مليون دولار، وبَدأَ يغرس جين حرير العنكبوت بداخل خلايا جنين الفأر ثم تحولَ إلى العنزاتِ النيجيرية الصغيرة التي تبدأ في إدرار اللبن في غضون 13 أسبوعًا فقط من ولادتها، وتمتلك غددا ثديية كبيرة تَجْعلُ منها آلات حية رائعة لضخ الحليب المحتوي على بروتين حرير العنكبوت، ونجح “تيرنر” ومجموعة من العلماء في تحقيق الحلم، وتم ذلك عن طريق نقل الجين (المورث) الذي يتسبب في إنتاج خيوط العنكبوت من نوع من العنكبوت السام بحجم عقلة الأصبع معروف باسم Orb weaver أو “حائك الجرم السماوي”، وحقنها بخلية واحدة لبويضة ماعز لتندمج مع كروموزومات الماعز التي تحتوي على حوالي 70,000 جين، ليتم في النهاية إفراز بروتين خيوط العنكبوت الحريرية داخل خلايا الغدد اللبنية، ومن ثم يتم تجميعه في النهاية وتنقيته من حليب النعاج لاستخدامه صناعيا.
ونجح الفريق في نقل جين مفرد من العنكبوت وإنتاج أول عنزة محورة وراثيا تحتوي على جين من العنكبوت، وسميت هذه العنزة بـ “ويلو” Willow، وشبه “تيرنر” نجاح شركته في الحصول على الماعز المحور وراثيًّا لينتج بروتينا مركبا يستخدم في تكوين خيوط العنكبوت داخل الحليب، بالحصول على عنكبوت ضخم سمين، ولكنه سعيد باستئناسه ولا ضرر منه على الإطلاق، كما شبه هذه المحاولة الناجحة، بمحاولة استئناس النمور لاستغلالها في الحقول الزراعية مثلا، في دلالة واضحة ومفهومة على صعوبة استغلال العنكبوت السام لإنتاج الخيوط الحريرية اللازمة للاستخدام الصناعي.
وبالرغم من أن الحليب الناتج يشبه غيره من الحليب في الطعم واللون والرائحة، فإنه يحتوى على كميات كبيرة من بروتين خيط العنكبوت، وتقوم الشركة بترشيح واستخلاص هذا البروتين الثمين على هيئة عجينة بيضاء يمكن استخدامها في غزل خيط أبيض رفيع لصناعة الملبوسات العسكرية خفيفة الوزن الواقية من الرصاص وإنتاج الألياف البصرية، وفي أي مجال آخر يحتاج إلى خيوط قوية للغاية.
وأشار “ترنر” إلي أن البروتين الذي يمكن استخلاصه من حليب الحيوانات يمكن إنتاجه بكميات كبيرة بتكاليف أقل من الأساليب المختبرية التقليدية، وقال “ترنر” أمام مؤتمر International Molecular Farming Conference: “العنكبوت توصل للحل قبل مئات الملايين من السنين عندما وجد نفسه أمام مشكلة اصطياد طعامه، فتمكن من ذلك بصنع هذه الشبكة المصنوعة من بروتين قوي جدًّا، إنه أقوى مادة معروفة لدى الإنسان، والنوع الصناعي منه ما هو إلا الناتج النهائي للمزاوجة الجينية بين العنكبوت والماعز”.
حرب الماعز!!
ومن المتوقع أن يتم تداول حرير العنكبوت بشكل تجاري بعد عامين من الآن، ولكن ما زالت هناك حرب في الخفاء تدور رحاها بين الجيش الأمريكي وشركة “نيكسيا” ومجموعة من الشركات الأخرى العاملة في مجال التقنيات الحيوية مثل مجموعة “فارمنج” الهولندية، و”جينزيمي ترانسجينيس” في بوستون، وماسوشوستس، وشركة “بي بي إل” الأسكتلندية للحصول على براءات الاختراع وحقوق الملكية الفكرية وحق الاحتكار للماعز المحور وراثيا، وهذه الحرب الشعواء تستحق الحصول على لقب حرب “الماعز” بكل جدارة، وتؤكد هذه الأحداث أن التكنولوجيا الحيوية ليست مجرد مصنع أخبار يومية عن أكثر الجوانب غموضا وتعقيدا في الحياة فحسب، إنما هي مصنع آمال عريضة تتصل بقضايا كثيرة، وهي أيضا مصنع ثروات عظيمة تشعل معارك وصراعات جديدة بين البشر.

…. خيوط العناكب لتصنيع الدروع ….

تُستخدم خيوط العنكبوت في تصنيع مواد مهمة مثل الدروع التي تحمي الأجسام ، فقد سبق للجيش الأمريكي أن أعرب عن اهتمامه بالموضوع منذ الستينيات، بعد أن تعرض آلاف الجنود الأمريكيين إلى الموت بفعل الطلقات النارية ذات الفعالية النافذة القادرة على تحقيق اختراق شديد في الجسم ، والتي تعرف في بعض الجيوش العربية بالرصاص الحارق الخارق.
ولم يكن بالإمكان حماية جسد الجندي منها إلا بارتداء دروع ثقيلة الوزن معيقة للحركة، وقد وجد الجيش الأمريكي أن خيوط العنكبوت هي المادة المثالية لانتاج درع واقية خفيفة الوزن وفعالة جدا.

وتُستخدم أيضاً في صناعة ..

الحبال ، الباراشوت ، الأحزمة ..
الملابس المقاومة للماء ..
الأوتار والرباط المُستخدمة في دعم وتقوية الأوعية الدموية وخيوط الصنارة …

….سمالعنكبوت….

كثير من أنواع العناكب غير ضار، وبعضها يتغذى على البعوض إلا أن هناك أنواعاً منها تعتبر خطرة وتسبب كثيراً من المضاعفات عند مهاجمتها الإنسان ومن هذه الأنواع التي تؤذي الإنسان:

1 – أنثى العنكبوت الأسود: ( Black widow spider )

يصل طولها إلى حوالي 1.5، سوداء اللون وذات سيقان طويلة يصل طولها أحياناً إلى 4 سم. تعيش هذه العناكب في الأماكن الجافة المظلمة تحت الصخور وهذه لا تلدغ إلا عند مضايقتها.
يكون مكان الإصابة على الأطراف السفلى والأرداف ..
وينتج عن ذلك:

ألم شديد مكان اللدغة. وقد ينتشر أثره على منطقة واسعة من الجلد مع حدوث طفح جلدي أحمر اللون.
قئ ورعشة وشلل جزئي بالجسم.
ألم حاد بالبطن ، يشبه ألم الزائدة الدودية أو التسمم الغذائي.

طرق العلاج:

أ _ رباط ضاغط أعلى المنطقة المصابة.
ب _ تشريح مكان اللدغة ومص الدم. ويجب مراعاة أن يكون فم المسعف خالياً من أي جروح.
ج _ نقل المصاب إلى المستشفى لإعطائه العلاجات اللازمة خاصة المصل ضد سموم العناكب.

2 – العنكبوت البني: ( Brown recluse spider )

يتواجد هذا النوع بكثرة في أمريكا الشمالية.
أعراض لدغة العنكبوت البني:

– غرغرينا بالجلد مكان اللدغة.
-ظهور ثآليل يحيط بها مناطق حمراء نتيجة نزف الدم تحت الجلد.
-ارتفاع درجة حرارة المصاب وألم بالمفاصل.
-نزيف مع البول نتيجة سموم العنكبوت.

… كيميــــــــاء سم العنكبوت …

معظم العناكب تحتوي على سموم عصبية
( neurotoxic venom ) .. ويدخل في تكوينها الكثير من المكونات السُميّة ..

الخلية العصبية ..

وأهم هذه المكونات …

1 – Polyamines …. ( عدد الجزيئات فيها أقل من 1000 (
2 – Polypeptides …. (عدد الجزيئات فيها ما بين 3000 – 10000 (
3 – High Protiens …. ( أكثر من 10000 (

وبالإضافة إلى ذلك فتحتوي سموم العنكبوت على أيونات غير عضوية وأملاح وبعض الأحماض الحرة ( مثل حمض اللاكتيك ) ، الجلوكوز الأحماض النووية و الأحماض الأمينية الحرة ..
ووظيفة هذه المكونات لم تُعرف بالضبط حتى الآن ولكن يُعتقد بأنها تساعد في ثبات وتوزيع وفعالية السم ..

من المعروف بأن اهتياج غشاء الخلية وانتقال الإشارات الكهربائية عبر المَشبَك
( synapse ) مهم جداً في وظيفة النسيج العصبي .. و نتيجة لذلك فإن المستقبلات العصبية أو قنوات الأيونات أو الغشاء البروتيني المُستخدمة في إطلاق الناقلات العصبية تُهاجم من قبل السم ..

1 _ المبلمر الأميني …. ( Polyamines )

يتكون تركيب مبلمر الأمين في العنكبوت من طرف كاره للماء ، الأحماض الكربوكسيلية الأروماتية والتي ترتبط بسلسلة مبلمر اميني مُحب للماء ..
ويعمل المبلمر الأميني على إعاقة موصلات الناقلات العضلية في الحشرات لتمنع انطلاق الناقل العصبي الرئيسي (الجلوتاميت Glutamate ) فينتج عن شلل الحشرة …
وتأثير هذه السموم خاص فقط بالحشرات وليس بالفقريات .

2 – المبلمر الببتيدي … ( Polypeptides )

تهاجم هذه السموم قنوات مرور الأيونات ..وتعتبر أكبر مكون في سموم العنكبوت ..

ولكن ….

ما هي هذه القنوات ..؟؟
وما هي أنواعها …؟؟
وما هي السموم التي تؤثر فيها …؟؟ لتشل حركة الحشرة ….

مرور الأيونات ” القنوات “( Ion channel ) :

هي عبارة عن بروتين يقع في غشاء الخلية العصبية ، حيث بإمكان الأيونات العبور من خلال الغشاء .
وهذه القنوات تتحكم في الطاقة الكهربائية لغشاء الخلية والإتزان الأيوني ولذلك تعتبر أساسية في اطلاق الناقلات العصبية ..
وهناك أنواع لقنوات مرور الايونات وتأثير السموم عليها .

أنواعــها …

قنوات مرور الكالسيوم ..

مهمة جداً في وظيفة القلب والعضلات .. وجهد هذه القنوات متوقف على إعاقتها بواسطة ( w-Agatoxins ) سلسلة من الأحماض الأمينية تقريباً ما بين 30 – 40 ) من الـ ( Agelenopsis aperta ) التي تسبب شلل عضلي وذلك لمنعها اطلاق الناقلات العصبية …

قنوات مرور الصوديوم ..

وقوتها تتوقف على ( m-agatoxins ) ( سلسلة ببتيدية 36 – 37 حمض أميني ) والتي تزيد من كمية أيونات الصوديوم المتحركة عبر غشاء الخلية فتسبب زيادة في تنبيه ( presynaptic neural ) وإطلاق هائل للناقلات العصبية ، ومما يسبب إفراط في التنبيه لمستقبلات بعد المشبك ( post-synaptic ) فينتج عنه الشلل …

قنوات مرور البوتاسيوم ..

تتحكم في مدة وتكرار الإشارات العصبية ، ولذلك ممكن أن تؤثر على وظيفة القلب ..وقوتها تتوقف على استهدافها بواسطة الهاناتوكسين ( hanatoxins ) ” سلسلة ببتيدية من الأحماض الأمينية تقريباً 35 حمض أميني ” .. ويُعتقد بأنها تعمل مع قنوات الصوديوم لتحث على إطلاق هائل للناقلات العصبية والشلل ..

وجميع المبلمرات الببتيدية لها نفس الشكل الأساسي ..
ويلتف الجزيء الواحد منها ليكون على شكل بيتا المتكون من ثلاثة خيوط … والشكل النهائي للببتيد يُسمى عقدة السيستين ( cysteine knot ) ..

3 – البروتــين …. ( High Protiens )

ومن أمثلة ذلك ( ) الموجود في أنثى العنكبوت الأسود والذي يعتبر أكثر السموم تأثيراً على الفقريات ويسبب اطلاق هائل للناقلات العصبية ..
… تطبيقات سم العنكبوت …

هناك الكثير من التطبيقات المُستخدمة على سم العنكبوت ..
ومنها على سبيل المثال : الزراعة والطب ..
ومازالت الأبحاث جارية حتى الآن لإكتشاف المزيد من فوائد السموم واستخدامها في عمل المبيدات الحشرية وكذلك في العقاقير والأدوية الطبية …

… المبيدات الحشرية ..

وُجد أن تأثير المكونات الموجودة في سم ( neurotoxic ) خاص بنوع معين من الحشرات مثل : الصراصير ، الجُد جُد ، ذبابة الفكهة والعثة التي تدمر محاصيل القطن .. وهذه الخاصية الخيارية للمبيدات أضفت عليها ميزة بأن جعلتها غير ضارة على بعض الأحياء الآخرى ، فلذلك ليس هناك أي خطورة تُذكر على الأحياء إذا دخلت في سلسلة الطعام ..
وبالإضافة إلى ذلك فلقد وُجد بأن هذه السموم ليس لها تأثير على البيئة ( صديقة البيئة ) عكس المبيدات الحشرية الكيميائية المُصنعة …
فبالنسبة للمبيدات الكيميائية التقليدية لا تكون خاصة بنوع معين من الحشرات ، وبالإضافة إلى ذلك فهي سامة جداً على الإنسان خاصةً إذا كانت بكميات كبيرة ، ولذلك نرى سبب ميل وانجذاب العلماء لصنع وتطوير المبيدات التي تعتمد على سم العنكبوت ..

… سم العناكب لعلاج القلب ….

قال باحثون أميركيون إن سم العناكب الذئبية، ترانتشولا، قد يساعد في منع الإصابة بحالة انقباض القلب ..
وتؤدي هذه الحالة إلى اختلال نبض عضلة القلب. وينجم عن ذلك فشل في ضخ الدم بشكل سليم ، وقد ينتهي الأمر إلى وفاة المصاب إذا تأخر علاجه.
ويلجأ الأطباء عادة في هذه الحالة إلى الاستعانة بصدمات كهربائية لإعادة القلب إلى وتيرة خفقانه العادية .. لكن مجلة ( nature ) أوردت أن باحثين من جامعة ولاية نيويورك الأميركية اكتشفوا بروتينا في سم عناكب الترانتشولا، يمكنه أن يقدم علاجا لهذه الحالة في المستقبل.

نبض القلب ..

وتعود الإصابة بارتعاش القلب إما إلى حصول نوبة قلبية أو وقوع صدمة للجسد، كأن يتعرض الصدر لضربة قوية .
وقال البروفيسور فريديريك ساخس من فريق الباحثين: إن القلب يحوى أجهزة استقبال مخصصة للمواد المستقدَمة ميكانيكيا، مما يؤدي إلى توليد شحنات كهربائية.
ومضى قائلا في تصريح لـ بي بي سي أونلاين: تتكون هذه المستقبِلات من نحو عشرة ملايين خلية في القلب، وهي قابلة للتحفيز ومترابطة في ما بينها. وتؤدي الارتباطات الكهربائية في ما بينها إلى صدور نبض القلب بشكل متزامن. ولكن حين تحصل مشكلة ما فإن القلب يفقد انسجام خفقانه.
وتقع المشكلة حين تتمطط أنسجة القلب نتيجة للمرض أو لحصول صدمة خارجية.
وتؤدي التغييرات الميكانيكية في أنسجة القلب المتمططة إلى حصول بلبلة في المستقبلات، تتولد عنها إشارات كهربائية عشوائية، تسبب بدورها ارتعاشا مضطربا في أنسجة القلب المحيطة.

تقلص الانعكاسات ..

وقد انطلق البروفيسور ساخس وفريقه في رحلة للبحث عن مادة كيماوية تقلل من اضطراب النبض، فوجدوا ضالتهم بين فكَّي العنكبوت الذئبية.
إذ تبين أنه بإمكان بروتين موجود في سم هذه العنكبوت الكبيرة الحجم، أن يوقف النبض العشوائي ويسمح بالتحكم في حركة القلب.
وقد أطلق على هذه المادة اسم “جي.اس.ام.تي.اكس-4…
وأظهرت تجارب أجريت على قلوب أرانب أن البروتين أوقف في بعض الحالات ارتعاش خفقان القلب بشكل تام.
والمثير للاهتمام هو أن تأثير هذا البروتين لا يظهر سوى على عضلات القلب المتمططة. وظهر أن استخدام كميات كبيرة من البروتين لا تكون له أي آثار جانبية على أنسجة القلب السليمة، مما يعني أن مخاطر تعاطي هذا الدواء محدودة.
وقال البروفيسور ساخس: إنه لمن المهم جدا ثبوت صحة هذا. في البداية لم أكن أصدق أن الأمر يتعلق بعلم حقيقي، لأن النتيجة مغرية جدا.
وقد أثار احتمال استخدام عقار لعلاج هذا المرض الواسع الانتشار والقاتل اهتمام العديد من شركات صناعة الأدوية.

منع جلطة الدماغ ..

حرمان الأكسجين يمكن أن يسبب سكتة دماغية أو الإفراط في التدخين وبالتالي ينتج عنه تلف للخلايا في الدماغ .. ويعتبر الجلوتامات ( Glutamate ) هو الناقل العصبي في دماغ الإنسان وكميات كبيرة منه تطلق من خلال تدمير الأعصاب فتسبب موت الخلايا العصبية المجاورة .. والعنكبوت المُسماة بـ ( Holena curta funnel –web ) تنتج سم يحتوي على مكون فعال جداً وهو ( HF-7 ) الذي يعمل على إعاقة المُستقبلات على غشاء الخلية العصبية ويمنع تكوين الجلوتاميت .. والأدوية التي تستخدم هذا المركب تحد تلف الدماغ من ضحايا السكتة الدماغية …
… حقـــــــائق حـــــول العنــــــــــاكب …

• ليس جميع العناكب تنسج النسيج أو الشبكة …

• يفقد النسيج خاصية اللزوجة بعد يوم تقريباً وذلك يعود إلى بعض العوامل مثل تجمع الغبار والتعرض للهواء …

• حتى تحافظ العنكبوت بطاقتها فإنها تأكل نسيجها قبل عمل نسيج جديد وبالتالي فإن البروتين المُستخدم في صناعة الخيوط يُعاد تدويره …

هل تعلم ..

أن أضخم أنواع العناكب تعيش في البرازيل، ويصل وزنها إلى 85 جراماً

ممنوع اصطحاب العناكب والفئران!!

إعلان جديد اصدرته الحكومة الامريكية جاء فيه انه يمكن للمسافرين علي خطوط الطيران في الرحلات الداخلية اصطحاب القطط والكلاب والقرود والحيوانات الصغيرة الأخرى معهم‏،‏ غير أنه غير مسموح باصطحاب العناكب والفئران والثعابين‏‏
وقد عدلت وزارة النقل الأمريكية تعريف حيوانات الخدمة الذي كان مقتصرا حتى الآن علي الحيوانات التي تساعد المسافرين ذوي الإعاقة البدنية وأشهر هذه الحيوانات الكلب المرشد لمكفوفي البصر‏‏ ويشمل التعريف الجديد الحيوانات التي تؤدي خدمات أخري مثل سحب الكراسي المتحركة‏،‏ أو مساعدة المصابين بالصرع علي استشعار النوبات قبل حدوثها ….

وأخيــــــــــــراً ….

فقد لا تحب العناكب ، لكن حين تفكر في قدرتها على تدمير الحشرات وتنظيف الأماكن الزراعية منها ، فلن تقلل من شأنها وقيمتها بعد اليوم ..
وهذا كله من رحمة الله تعالى بعباده أن جعل هذه العناكب التي نتقزز منها أحياناً بها الكثير والكثير من الفوائد التي تعرفنا عليها في مركبنا لهذا الشهر ومازالت الأبحاث تتواصل لمعرفة المزيد من فوائد هذه الحشرة الصغيرة ….
سبحـــــان الله العظيم رب العرش العظيم .. والحمد لله رب العالمين على نعمه وفضله …
تحيــــاتـــي