تخطَّ إلى المحتوى

علوم · الكارب الغازي

داخل الكارب: ماسح مينيسوتا الجديد ينضم إلى البحث عن حاجز صوتي

قد يساعد ماسح جديد في متحف بيل الباحثين على دراسة أصوات تردع الكارب الغازي. لكن إثبات أن هذه الأصوات لا تؤذي الأسماك المحلية وتظل فعالة هو المهمة الأصعب.

كُتب 5 دقيقة قراءة

HeyDex

الفيديو بلغته الأصلية

مترجم عن الأصل الإنجليزي.

لطالما شملت جهود منع انتشار أسماك الكارب الغازية عبر حوض نهر المسيسيبي نوعًا غير مألوف من الحواجز: الصوت. ويبحث باحثون في جامعة مينيسوتا الآن هذه المسألة انطلاقًا من داخل الأسماك. إذ يتيح ماسح تصوير مقطعي محوسب (CT) رُكّب حديثًا في متحف بيل في سانت بول فحص عينات سليمة بتقنية ثلاثية الأبعاد، والتحقق مما إذا كان تشريح الكارب قد يساعد في تحديد أصوات تثني الأسماك الغازية عن المرور من دون عرقلة الأنواع المحلية.⁠26⁠1

هذه قدرة بحثية جديدة، وليست وسيلة دفاع جديدة أثبتت فعاليتها في مجاري مينيسوتا المائية. يمكن للماسح إظهار البنى الداخلية من دون تشريح. لكن لم يُثبت بعد ما إذا كانت تلك البنى تشير إلى صوت سيتجنبه الكارب، وما إذا كان هذا السلوك سيستمر.

الجهاز هو ماسح Nikon VOXLS 20 C-225 micro-CT. وأعلنت الجامعة اقتناءه في 3 أغسطس 2026، ووصفته بأنه رُكّب في مقال نُشر في 14 أكتوبر. ويضيف تقرير CBS Minnesota الصادر في 4 نوفمبر شرحًا ملموسًا لمسألة الكارب التي يأمل الباحثون أن يتابعوا دراستها باستخدامه.⁠13⁠11⁠1

بينما تدور العينة، يلتقط الجهاز سلسلة من صور الأشعة السينية. ثم يعيد الحاسوب تكوينها في هيئة جسم ثلاثي الأبعاد، ما يتيح للباحثين فحص الداخل مع إبقاء العينة الأصلية قطعة واحدة لتُدرس مستقبلًا. وقالت كاساندرا فورد لـCBS Minnesota: «ثم يجري الحاسوب مجموعة كبيرة من العمليات الحسابية المعقدة لتحويل ذلك إلى جسم ثلاثي الأبعاد».⁠1

فورد أمينة الأسماك والرخويات في متحف بيل، وأستاذة مساعدة في جامعة مينيسوتا في مجال مصايد الأسماك والحياة البرية وبيولوجيا الحفاظ على البيئة. وهي تريد البحث في كيفية تطور جماجم الكارب الغازي، وما إذا كان تشريحه يقدم مؤشرات إلى اختلافات في السمع. والهدف العملي هو العثور على أصوات تستطيع أسماك الكارب الغازية التقاطها ولا تستطيع الأسماك المحلية ذلك.⁠13⁠1

وعندها يمكننا، في الأساس، إصدار ذلك الصوت الذي يجعل الكارب لا يرغب في البقاء في تلك المنطقة.

كاساندرا فورد 1

من التشريح إلى حاجز فعّال

تفصل عدة خطوات بين الصورة التفصيلية وتحقيق تلك النتيجة. فلا بد أولًا من ربط اختلاف تشريحي بالسمع. ثم يجب أن يؤدي التقاط الصوت إلى تجنبه. كما ينبغي أن يظل التجنب مفيدًا بعد التعرض المتكرر، من دون تثبيط الأسماك المحلية عن المرور عبر المياه نفسها.

لم يثبت العمل المذكور باستخدام التصوير المقطعي المحوسب هذه السلسلة بعد. ولا تحدد إفادة فورد ترددًا ناجحًا، أو نطاقًا سمعيًا مقاسًا، أو مقارنة بالأسماك المحلية، أو تجربة صوتية مكتملة ناتجة عن عمليات المسح. كما أنها لا تحدد أنواع الكارب التي يستهدفها مشروع المسح. وهذا التمييز مهم: تصنف مينيسوتا الكارب الفضي وكارب الرأس الكبير وكارب الحشائش والكارب الأسود ضمن الأنواع الغازية، بينما يتعلق بحث السمع والردع المذكور هنا تحديدًا بالكارب الفضي وكارب الرأس الكبير. ولا يمكن اعتبار نتائج هذين النوعين ممثلةً للأنواع الأربعة كلها.⁠1⁠23⁠22⁠26

وتوضح تجارب صوتية منفصلة كيف يتناول الباحثون الجانب السلوكي من المسألة. فقد وضعت دراسة نُشرت عام 2025 في دورية Transactions of the American Fisheries Society أسماك كارب فضية مزودة بأجهزة إرسال في أحواض ترابية مزودة بمصفوفات رصد تحت الماء. وعرّض الباحثون الأسماك لمقاطع صوتية مدتها 30 دقيقة لثلاثة أصوات: منشار زقزاقي، وموجة مربعة زقزاقية، ومحرك قارب بقوة 100 حصان. ويصف المقتطف المتاح من الملخص هذا الإعداد، لكنه لا يثبت مدى فعالية أي من الأصوات في ردع الأسماك. ولم تكن تلك التجارب من نتائج عمل فورد في التصوير.⁠25

وتصف ورقة بحثية أخرى نُشرت عام 2025 في دورية PLoS ONE وسائل ردع صوتية واسعة التردد بأنها واعدة وقيد التقييم في حجرات أقفال الملاحة على نهر المسيسيبي. وتسعى هذه الحواجز غير المادية إلى الحد من مرور الكارب مع السماح للسفن بالعبور. لكن ملخص الورقة يحدد أيضًا القيد الأساسي: لا توجد وسيلة ردع واحدة فعالة تمامًا، وقد تعتاد الأسماك الصوت المتكرر.⁠26

وتفيد مراجعة أجراها Allen F. Mensinger عام 2026 بأن نجاح وسائل الردع الصوتية متفاوت، وأن قاعدة الدراسات المضبوطة أو طويلة الأمد محدودة نسبيًا. كما أن بعض التقارير لا تحدد الصوت بما يكفي، وهي مشكلة حين يكون الصوت نفسه هو التدخل الخاضع للاختبار. ولا تكفي استجابة واحدة أثناء التعرض لإثبات حماية دائمة لمجرى مائي.⁠27

ومع ذلك، للصوت مزايا عملية. إذ يمكنه الانتقال لمسافات طويلة نسبيًا، ولا يعتمد إلى حد كبير على الضوء والطقس، ولا يلزم أن يعيق الملاحة. وتصف المراجعة أيضًا تنفيذ وسائل الردع الصوتية بأنه قليل التكلفة نسبيًا. وهذه أسباب لمواصلة البحث، لا ضمان لفعاليتها ولا تقدير لسعر أي شيء قد ينتج عن استخدام ماسح متحف بيل.⁠27

مورد للمتحف، لا مجرد معدات للكارب

تتجاوز قيمة الماسح احتمال استخدامه لردع الأسماك. وأشارت فورد إلى جمجمة خفاش بوصفها لافتة على نحو خاص في الأبعاد الثلاثة، وتحدثت عن فرص دراسة التشريح التطوري لدى حيوانات محفوظة. ويمكن للمعدات أن تدعم أبحاث الطلاب، ويُعد الكارب واحدًا من عشرات التطبيقات المحتملة. أما إشارتها إلى سلالات حيوانية تمتد جذورها إلى مئات الملايين من السنين، فتتعلق بسلالاتها التطورية، لا بعمر عينات المتحف.⁠1

كما يشمل التمويل مشروعًا أوسع. فقد طلب المقترح الأصلي لفورد، «تصوير الموارد الطبيعية في مينيسوتا بالمسح المقطعي المحوسب»، مبلغ $1,062,000. وتحدد خطة العمل المعتمدة ميزانية للمشروع قدرها $955,000؛ وقد قُدمت في 5 يونيو 2025، واعتمدت في 24 يونيو. ولا يثبت أي من الرقمين سعر شراء الماسح وحده. واعتبار ميزانية المشروع كاملة سعرًا للمعدات يمنح القراء دقة لا تسندها الوثائق.⁠12⁠2

ويستدعي أكبر رقم مرتبط بالماسح حذرًا مماثلًا. إذ يصف الباحثون نطاقًا محتملًا يصل إلى ثلاثة ملايين عينة، تشمل الحشرات والطيور والزواحف والثدييات. وتشير إفادة الجامعة الصادرة في أكتوبر، على نحو مماثل، إلى نحو ثلاثة ملايين عينة. وهذا ليس إجماليًا لعمليات مسح مكتملة، ولا معدل معالجة سنويًا مثبتًا، ولا موعدًا نهائيًا موثّقًا للإنجاز.⁠1⁠11

وثمة أيضًا مسألة غير محسومة تتعلق بالعدّ. فصفحة مجموعات متحف بيل تسجل أكثر من 1.2 مليون عينة علمية. ولا توفق الإفادات المتاحة بين هذا المخزون ونطاق مسح نحو ثلاثة ملايين عينة، ولا تشرح ما إذا كانت تستخدم تعريفات مختلفة أو تشمل مجموعات مختلفة. ولا ينبغي إحلال أحد الرقمين محل الآخر.⁠14⁠11

ما نعرفه

  • ينتج الماسح المركب صورًا ثلاثية الأبعاد لعينات سليمة، ما يتيح للباحثين استكشاف التشريح الداخلي من دون تشريحها. 111

ما لا نعرفه

  • لم يثبت أن صوتًا مستخلصًا من التصوير المقطعي المحوسب يطرد الكارب المستهدف بموثوقية مع عدم إيذاء الأسماك المحلية، ولم يُعلن في العمل المذكور عن موعد محدد لاختبار كهذا.

ما يأتي لاحقًا

  • ترقّبوا أدلة تربط نتيجة تشريحية محددة بقياسات السمع والتجنب الانتقائي واستجابة تستمر مع تكرار التعرض.

لا تقتصر المكاسب البيئية على دفع الكارب إلى الابتعاد عن ضجيج ما. بل تتمثل في تثبيط الأسماك الغازية مع الحفاظ على مرور الأنواع المحلية. ويوفر الماسح للباحثين نقطة انطلاق أكثر تفصيلًا لهذا البحث. ولن تتضح مساهمته إلا عندما يمكن ربط التشريح بسلوك ينجح بعد اللقاء الأول.

كما بُثّ
  1. A new scanner lets researchers look inside invasive carp without cutting the specimens apart.
  2. University of Minnesota researchers want those images to help protect waterways from invasive fish while preserving movement for native species. They're investigating whether carp anatomy could point to sounds that drive invasive fish away. Can that research produce a deterrent that works selectively and keeps working?
  3. The Bell Museum in St. Paul now houses a Nikon VOXLS 20 C-225 micro-CT scanner. It creates three-dimensional views of internal anatomy while keeping preserved specimens intact, giving researchers another way to explore how animals evolved.
  4. Kassandra Ford is the museum's curator of fishes and mollusks and a University of Minnesota assistant professor in fisheries, wildlife and conservation biology. She singled out a bat skull as particularly striking in three dimensions. The equipment also opens opportunities for student research, with carp among dozens of possible applications.
  5. The specimen rotates while the scanner collects a succession of X-ray views. A computer then reconstructs those views into a three-dimensional object. Researchers can examine the interior while leaving the original specimen in one piece for further study.
  6. Ford wants to investigate how invasive carp skulls evolved and whether their anatomy offers a clue to differences in hearing. The practical goal is a sound carp can detect and avoid, while native fish continue through the same water. An anatomical difference gives researchers somewhere to start. They still have to connect it to hearing and behavior.
  7. Ford's ambition is to produce a sound that makes carp avoid an area. Her CT work hasn't yet demonstrated a sound that reliably repels carp while sparing native fish. That selective protection is the result researchers are pursuing.
  8. Invasive carp are spreading through the Mississippi River basin and pose ecological risks. Existing hearing and sound-deterrent research specifically includes silver and bighead carp. Minnesota also classifies grass and black carp as invasive. Findings about silver and bighead carp can't simply be extended to all four species, and Ford hasn't identified which carp species her scanning project targets.
  9. Silver carp have already faced 30-minute underwater sound tests in earthen ponds. Researchers tracked transmitter-equipped fish using underwater monitoring arrays. They played three sounds: chirp saw, chirp square, and a 100-horsepower boat motor. Those experiments were separate from Ford's imaging work.
  10. That experimental setup alone doesn't tell us how effectively the sounds deterred the fish. Other work on conditioning silver and bighead carp describes broad-frequency sound deterrents as promising and under assessment in Mississippi River navigation locks. Such barriers aim to reduce carp passage while allowing vessels through. But no single deterrent is completely effective, and fish may grow accustomed to repeated sound.
  11. Sound deterrents have had variable success. Researchers have relatively few controlled or long-term studies to judge, and some experiments haven't described their sounds precisely enough. A useful response must last through repeated exposure if it's going to help protect a waterway.
  12. Sound remains attractive because it can travel considerable distances and is relatively independent of light and weather. It can also work alongside navigation and may be relatively inexpensive to implement. Those advantages explain the interest. They don't provide a price or an effectiveness guarantee for anything that might emerge from this scanner project.
  13. The university announced the scanner's acquisition on August 3, 2026, and described it as installed by October 14. The November 4 explanation of Ford's carp research adds a practical ambition to that capability. Funding work began earlier: the CT project's work plan was submitted June 5, 2025, and approved June 24.
  14. Ford's original proposal requested $1,062,000. The approved project budget is $955,000. That funding covers the CT-scanning project, called Visualizing Minnesota's Natural Resources with CT-Scanning. The scanner's individual purchase price hasn't been identified within that total.
  15. The scanner's potential reach extends across insects, birds, reptiles and mammals. Ford also described studying animal groups whose evolutionary histories stretch back hundreds of millions of years. The images offer a way to investigate that long history across preserved animals, while leaving the museum's specimens available for future research.
  16. Researchers describe a prospective scope of up to three million specimens. The museum lists more than 1.2 million scientific specimens. Its biodiversity atlas holds over 2.2 million records. The museum hasn't explained how those counts fit together.
  17. A database record doesn't automatically represent another physical specimen, and the scanning figure describes future work. For carp, the scanner now supplies detailed anatomy to investigate. Researchers still need evidence that a sound discourages invasive fish, preserves native-fish passage, and keeps working after repeated exposure. They haven't announced a date for that test.

المصادر10

27 مصدرًا من 10 وسائل إعلام· الأكثر استشهادًا أولًا

استكشف خريطة غرفة الأخبار كاملة ↗

حُدّثت الترجمة في

بُثّ مؤخرًا