العنوان النفايات النووية وأخطار تخزينها.. تكنولوجيا الجينات.. سلاح القرن الـ ٢١
الكاتب وجدي عبدالفتاح سواحل
تاريخ النشر السبت 30-أبريل-2005
مشاهدات 18
نشر في العدد 1649
نشر في الصفحة 36
السبت 30-أبريل-2005
- ٦٤ دولة تعاني من التلوث «العسكري» و۱۲۰ مليون لغم في العالم.
- ضحايا الألغام خلال نصف القرن الماضي أكثر من ضحايا الحروب النووية والكيماوية.
- تقتل سنويًا ١٠ آلاف شخص وإزالتها تتطلب ٣٣ مليار دولار.
- الهندسة الوراثية تمكنت من إنتاج كائنات دقيقة قادرة على تحليل المواد المتفجرة.
- إنتاج «نحل» مهندس وراثيًا يمكن تزويده بلاقطات صغيرة للكشف عن الألغام والقنابل.
إذا كان القرن الماضي هو عصر غزو الفضاء أو عصر تكنولوجيا الحاسبات، فإن القرن الحادي والعشرين هو عصر تكنولوجيا الجينات، وهي كسائر أنواع التكنولوجيا سلاح ذو حدين، ففي الوقت الذي تتصاعد فيه الأصوات محذرة من أخطار استخدام الهندسة الوراثية العسكرية في إنتاج أسلحة فتاكة مثل القنبلة الجينية العرقية وفي هتك الأسرار الجينية والبيولوجية للشعوب، فقد ظهرت لها استخدامات سلمية تستفيد منها البشرية.
تنتشر المواد المتفجرة في مناطق الصراع في العالم في صورة المفرقعات والديناميت والألغام الأرضية التقليدية غير المزودة بآليات التدمير الذاتي، فعلى سبيل المثال، تعتقد وزارة البيئة الفيدرالية الألمانية أن آلاف المواقع قد تلوثت بمواد من مخلفات المتفجرات وخصوصًا القواعد التي انسحب منها الجيش السوفييتي في ألمانيا الشرقية.
وتجدر الإشارة إلى أن حوالي ٦٤ دولة في العالم تعاني من مشكلة التلوث العسكري متمثلاً في الألغام الأرضية حيث يوجد في مصر نحو «خمس» ألغام العالم الموجود به ۱۲۰ ملیون لغم ونصيبها حوالي ۲۲.۷ مليون لغم ٧٦٪ منها موجود في حوالي ۲۸۸ ألف فدان، وقد تم استخدام الألغام خلال معركة العلمين عام ١٩٤٢ من جانب القوات الألمانية والبريطانية لتعويض نقص الحواجز الطبيعية في الصحراء الغربية. وتم نشرها وزرعها بعد تخطيط لمواقعها، ورسم خرائط لها، ولكن خلال العمليات العسكرية أزيل العديد من علامات التحذير، كما أن حركة الرمال تؤدي إلى تغيير مواقع الألغام، مما يترتب عليه عدم دقة الخرائط الموضوعة في ذلك الوقت.
وتشير تقارير الأمم المتحدة إلى أن الألغام تقتل سنوياً نحو ١٠ آلاف شخص وأن إزالة الألغام المزروعة حاليًا قد تتكلف -على أقل تقدير- ٣٣ مليار دولار، ورغم الجهود الدولية المبذولة، فإن ما يتراوح بين ٢- ٥ ملايين لغم جديد يتم زرعها سنويًا، وتوضح الإحصائيات الدولية أن عدد الضحايا سواء القتلى أو الجرحى نتيجة الألغام خلال الأعوام الخمسين الماضية أكثر مما تسببت فيه الأسلحة الكيماوية والنووية معًا.
أساليب الهندسة: هناك مجال كبير لتوسيع نطاق الهندسة الوراثية لتشمل استخدام الكائنات ذات الجينات المعدلة لمعالجة الأجسام الغريبة الخطرة وغير المرئية مثل المواد المتفجرة بهدف التخلص منها وتحويلها إلى مواد مفيدة.
وتعتمد تكنولوجيا الهندسة الوراثية على جمع نماذج بكتيرية من الأماكن التي توجد فيها مصانع الأسلحة أو مستودعات الذخيرة أو التربة المتضررة من إنتاج الأسلحة والأنشطة العسكرية الأخرى ثم تنميتها في المعمل على أوساط غذائية تحتوي على المواد المتفجرة ثم عزل البكتريا التي تستطيع أن تعيش فيها وتحللها، يلي ذلك محاولة عزل الجينات المسؤولة عن تحليل المواد المتفجرة ونقلها إلى كائنات دقيقة يمكنها المعيشة في الأماكن الموجودة بالتلوث العسكري.
وباستخدام هذا الأسلوب تمكنت الهندسة الوراثية من إنتاج كائنات دقيقة لها القدرة على تحليل المواد المتفجرة، ومنها على سبيل المثال وليس الحصر بكتريا تحلل الديناميت لها القدرة على تحليل النيتروجلسرين «الديناميت» إلى ماء وغاز ثاني أكسيد الكربون، والبكتريا التي تلتهم المتفجرات وتتمثل موهبتها في التهام المتفجرات وتعمل هذه البكتريا على تحليل مادتي «TNT» و«TND» المتفجرتين من خلال تحطيم النيتروجين المركب الموجود في جزيء المادتين ويتحول النيتروجين الناتج إلى مخصب طبيعي للتربة، وسيؤدي هذا النوع من البكتريا إلى إزالة ٧٠٪ من بقايا مواد المتفجرات الملوثة للتربة وبكتريا تدمر المركبات المعقدة تعمل على تدمير الهيدروكربونات الأروماتية -البنزين والطولوين والزيلين- التي يعتمد عليها التركيب الكيماوي لكل المواد المتفجرة، وتتم تغذية هذه البكتريا في التربة على شبكة من الأنابيب داخل التربة طوال فترة عملها.
نحل مهندس وراثيًا:
في نفس الوقت نجح فريق من الباحثين في إنتاج نوع من النحل المهندس وراثيًا يمكن تزويده بلاقطات صغيرة للكشف عن الألغام والقنابل والقذائف التي لم تنفجر بعد، مستغلين قدرة النحل على جذب الغبار وأي مسحوق أثناء طيرانه، حيث يقومون بمتابعة طيران هذا النحل المزود باللاقطات أثناء تجواله لجمع الرحيق من الأزهار، وبعد عودته إلى الخلية يقومون بتسجيل وجود أي أثر للمتفجرات من خلال جهاز حديث تم تصنيعه في معامل أبحاث نيومكسيكو الوطنية.
وأخيرًا كشفت الأبحاث عن أنه بوسع النباتات أن تقلل من خطر النيتروجليسرين وثالث نترات الطولوين TNT، دون مساعدة من الكائنات العضوية الدقيقة، مثل البكتريا والفطريات.
وقد أوضح جوهيوز وزملاؤه في كلية هندسة جورج براون التابعة لجامعة رايس في هيوستن أن نباتات جار النهر تستطيع امتصاص مادة TNT والتقليل من شأنها ولم يعثر على TNT في أنسجتها دليلاً على قدرتها على تأييض «تمثيل» مادة TNT.
وقد أوضح الفريق أن النباتات تعالج مادة TNT ومنتجاتها المختلفة في حجيرات خلوية تدعى حويصلات حيث تتحلل هناك قبل أن تفرز وذلك مماثل للطريقة التي تفرز بها أكبادنا السموم.
بحيرات البترول:
التلوث بالبترول يعد من الظواهر الحديثة نتيجة الاعتماد عليه كأحد المصادر الحيوية للطاقة، والمتأمل للكثير من الأماكن المطلة على البحار مثل المدن الساحلية يجده على رمال الشاطئ في صورة مخلفات أو بقع سوداء فوق مياه البحار والمحيطات، مما يسبب الكثير من الأضرار لرواد هذه الشواطئ ومختلف الكائنات البحرية.
ومن الآثار الخطيرة لتلوث المياه بزيت البترول أن تعمل بقعة الزيت البترولية كمذيب لبعض المواد التي تلقى في البحار مثل المبيدات الحشرية والمنظفات وغيرها، حيث يؤدي ذلك إلى زيادة تركيز هذه المواد في المنطقة الموجود بها بقعة الزيت وبالتالي زيادة التلوث، كما تؤدي المكونات الثقيلة من زيت البترول إلى تكوين كتل متفاوتة الحجم سوداء اللون تعرف بالكرات القارية التي تحملها الأمواج وتيارات المياه وتلقيها على شواطئ البحار مسببة لها التلوث والضرر والبعض الآخر يتحول بمضي الزمن إلى رواسب ثقيلة تهبط إلى قاع البحار والمحيطات والأخطر من ذلك وصول هذه الكرات إلى الكائنات البحرية كالأسماك حيث تتراكم في أنسجتها وبالتالي تتسبب في الكثير من الأضرار الصحية لمن يتناولها.
لقد استطاعت تقنية الجينات عزل وتنقية وتعديل لبعض أنواع من البكتريا التي تعيش في مخلفات وشحوم البترول ومعدة الحيتان للاستفادة من قدرتها على التهام وتحليل جزيئات المركبات المعقدة في البترول الخام وتحويلها إلى مواد كبريتية يمكن استخدامها كغذاء للأسماك والحيوانات البحرية، وهو ما يعني تحقيق هدف آخر هو القضاء على بقع التلوث البترولي في صورته الخام.
وتتم عملية التخلص من البقع الزيتية بواسطة هذا النوع من البكتريا عن طريق استخدام المنظفات الصناعية أولًا حيث تكون مع طبقة الزيت مستحلبًا على درجة عالية من الثبات ينتشر تدريجيًا في مياه البحر، فيتم بذلك تخفيف تركيز الزيت، حيث تستطيع البكتريا أن تقوم بتحليل المخلفات البترولية وبالتالي تختفي بقعة الزيت في مدة زمنية قصيرة، وقد استخدمت هذه الطريقة على نطاق واسع، كما يوجد بعض الدراسات والأبحاث للاستفادة من القدرة على عمل طفرات من هذه البكتريا التي تهاجم الكبريت دون مهاجمة المكونات الأخرى من الزيت الخام للبترول، مما يؤدي إلى رفع سعر البترول الخالي من الكبريت الذي يتحول مع آلة الاحتراق الداخلي إلى أكاسيد كبريتية تحول في وجود الماء إلى أحماض تؤدي لتلف هذه الآلات في السيارات وكافة مركبات النقل.
الإشعاعات الضارة:
ليس من شك في أن مشكلة النفايات النووية وأخطار تخزينها، هي مشكلة القرن الحادي والعشرين بلا منازع، سيما بعد أن تبين أن أحدًا ليس في مأمن منها، كما أن المواد المشعة التي تشتمل عليها قد تظل في حالة نشاط، الآلاف السنين «فمادة مثل البلوتونيوم تستمر إشعاعاتها نحو ٢٤٠ ألف سنة».
وتذكر الأبحاث العلمية أن النفايات النووية يصدر عنها أربعة عناصر على درجة كبيرة من الخطورة العنصر الأول هو «اليود المشع» الذي يترسب بكميات عالية على أسطح الخضراوات ومياه البحار ويصل إلى الإنسان عن طريق المواد الغذائية النباتية والحيوانية والأسماك البحرية ويسبب مرض سرطان الغدة الدرقية والعنصر الثاني هو «الإسترانشيوم» الذي يصل إلى الإنسان عن طريق المواد الغذائية أيضًا ويترسب في التربة ويحولها إلى تربة غير صالحة للزراعة، ثم عنصر السيزيوم، الذي يتركز في الأعصاب والعضلات والأنسجة والدم في جسم الإنسان، مما يسبب له مرض السرطان. وقد أثبتت الفحوصات الميدانية إصابة معظم سكان منطقة «لاهاج» «أشهر مقبرة للنفايات في فرنسا» بمرض اللوكيميا.
فبينما البشرية غارقة في التفاؤل والأمل بما يمكن أن تقدمه الطاقة النووية لخدمة الإنسان في مجالات الطب والصناعة والزراعة والوقود -خصوصًا في ظل نضوب احتياطي وسائل الطاقة التقليدية مثل البترول وغيره-، ارتجف العالم فزعًا عقب تمكن الإنسان من التفجير الذري الأول في السادس من أغسطس عام ١٩٤٥م ممثلًا في قنبلة هيروشيما وظهور أمراض وتشوهات وراثية في نسل من تبقى من سكان هذه الجزيرة خاصة سرطان الدم «اللوكيميا»، تلى ذلك حدوث حريق في قلب مفاعل «تشرنوبيل» حيث تم احتراق المواد الإشعاعية وحدوث تلوث أرضي وتشوهات قد تمتد آثارها إلى أجيال متعاقبة، نظرًا لإصابة الخلايا الوراثية وهذا يحتاج إلى سنوات عديدة للتغلب على آثاره، وبين الحين والآخر تحدث حوادث في المفاعلات النووية التي تؤدي إلى تسربات إشعاعية في الهواء والمياه الجوفية والتربة وتتعالى صيحات الرفض والتشاؤم تهدئ من روعها طمأنة أصحاب الأمل والتفاؤل.
علاج فعال:
لقد بدأت التقنية الحيوية في وضع برامج بحثية لاستحداث أساليب للحماية من الإشعاعات، فعلى سبيل المثال، في كلية الطب كاستربا Kasturba وتحت إشراف منظمة الأسلحة الدفاعية بالهند تمكن العلماء من استخلاص نوعين من الفلافينويد Flavanoids أطلق عليهما أورينتين وفيسينين Vicenin Orientin وذلك من أوراق نبات كرشنا تلياسي Krishna tulbasi وبعد اختبار تأثيرهما على فئران التجارب تبين أنه ليس لهما تأثير سام ولديهما القدرة على توفير الحماية من الإشعاعات الضارة.
بصمة الجينات:
لا يتشابه اثنان من الذين يعيشون على كوكب الأرض، وينطبق الشيء نفسه على النباتات والحيوانات والكائنات الحية، وهذا التنوع البيولوجي اللانهائي في تلك الكائنات الحية أو بمعنى أدق المخزون الجيني هو حجر الأساس الذي تقوم عليه تقنية الجينات، وتحتوي خلايا الكائنات الحية على تلك الجينات وهي ذات تركيب كيميائي معقد مهمتها نقل الصفات الوراثية من الأجيال المختلفة وتتابعها في النسل الواحد ووسيلتها في ذلك لغة خاصة تشبه الشفرة التي تحمل آلاف التعليمات الوراثية الأخرى.
وكل ما هو مطلوب لتعيين بصمة الجينات هو عينة صغيرة من الأنسجة التي يمكن استخلاص المادة الوراثية «DNA» منها مثل اللعاب بصيلات الشعر الجلود الدم العظام السائل المنوي.
وعلى الرغم من مرور وقت قصير على اكتشاف بصمة الجينات إلا أنها استطاعت عمل تحول سريع من البحث الأكاديمي إلى العلم التطبيقي الذي يستخدم حول العالم، وخصوصًا في الحالات التي عجزت وسائل الطب الشرعي التقليدية عن أن تجد لها حلًا، مما أدى إلى فتح ملفات قضايا وجرائم أسدل عليها الستار قديماً لعدم التوصل لمرتكبيها أو السبب الرئيس لحدوثها مثل جرائم إثبات البنوة والاغتصاب والسطو والكوارث.
الصلب الحيوي: يشكل علم المواد أحد الأسس الرائدة في بناء وقيام الحضارة، فالمنشآت الضخمة والمشروعات الإنتاجية العملاقة دليل على أهمية علم المواد وشاهد على الدور الأساسي الذي يسهم به في إنشاء هذه المنشآت وتحقيق الأهداف الإنتاجية لتلك المشاريع، وأقرب مثال على هذا ما نشاهده من صواريخ حاملة للمركبات والأقمار الصناعية تنفث اللهب الحارق خلفها لتصل درجة الحرارة فيها إلى نحو ٢٠٠٠°م، فأين تلك المواد الطبيعية التي تتحمل درجات الحرارة هذه؟ وأين هي من الصمود أمام الصواريخ؟
لقد أنتج البحث المستمر في علم المواد مواد يمكنها أن تقوم بهذا الدور بكفاءة عالية، إنها عصاء التكنولوجيا الحيوية تواصل إبهارنا فتجمع بين حليب الماعز وبروتين خيوط العنكبوت لتعطينا مادة جديدة لها من القوة ما يجعلها قادرة على صد طلقات الرصاص، وفي نفس الوقت تتحلل تلقائيًا بعد انتهاء صلاحيتها للاستخدام ونظرًا لقوتها، أطلقت عليها الشركة الكندية التي تسير في الخطوات النهائية لإنتاجها اسم البيوصلب، أو الصلب الحيوي ولن تنتجها الشركة في صورة أسياخ، ولا خيوط خام، بل ستصنع منها عبوات للمنظفات، وشباكًا لصيد الأسماك، وتتطلع الشركة، مع تراكم خبراتها في مجال إنتاج وتصنيع البيوصلب، إلى أن تشتمل قائمة منتجاتها على صدريات واقية من الرصاص وبعض مكونات سفن الفضاء وتنوي الشركة قبل أن تشرع في التفكير في إنتاج هذه المصنوعات ذات الطبيعة الخاصة إلى إيجاد وسيلة لوقاية المادة الخام من البكتريا، فلا تتآكل المصنوعات بفعلها في أوقات حرجة، فتعرض حياة مستخدميها للخطر.
ولعلك تتساءل: وما صلة حليب الماعز بخيوط العناكب؟ أما الأخيرة، فكلنا يعرفها، يفرزها العنكبوت في صورة وحدات بروتينية قوية، سرعان ما تتماسك لتعطي الخيوط الرفيعة المتشابكة التي تنتهي إلى الشبكة الشهيرة محكمة الصنع، والواقع أن العنكبوت يفرز هذه البروتينات في حالة سائلة ولكنها سرعان ما تجف في الهواء، وتتحول إلى حبل حريري مشدودة من وحدات بروتينية متبلورة غير قابلة للذوبان في الماء، وهذا هو السر في أن شباك العناكب لا تذوب في مياه المطر، وثمة اختبارات عديدة توضح أن لهذه الخيوط الحريرية مرونة وقوة مثيلاتها في السمك من خيوط الصلب، وأما الماعز فهي «آلة» إنتاج بروتين العنكبوت، بعد نقل الجين الأمر بإنتاج هذا البروتين، من غدد العنكبوت إلى خلايا ضرع الماعز، للحصول على حليب ماعز وفير، غني ببروتين العنكبوت.
موضوعات متعلقة
مشاهدة الكل
