التعرف على الديدان الأرضية بشكل أعمق من خلال علم المواطن

الشكل 1: هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الديدان الأرضية، تُسمى الأنواع البيئية: الإندوجيكية، الأنيسيك، والإبيجيكية. يتم وصف بعض خصائصها هنا) الائتمان: صورة توضيحية للديدان الأرضية من Vecteezy.com، صور للديدان الأرضية © أمناء المتحف الطبيعي/هاري تايلور. (

الشكل 2: - أمثلة على مشاريع علوم المواطن الخاصة بالديدان الأرضية في دول مختلفة. OPVT، المرصد التشاركي للديدان الأرضية.

الجدول 1: مشاريع علوم المواطن الخاصة بالديدان الأرضية الماضية والحالية حول العالم.

Hinweis für die Medien: Die von iDiv bereitgestellten Bilder dürfen ausschließlich für die Berichterstattung im Zusammenhang mit dieser Medienmitteilung und unter Angabe des/der Urhebers/in verwendet werden.

Open PDF in new window.

Victoria J. Burton ¹* und Erin K. Cameron ²

¹ Life Sciences Department, Natural History Museum, London, United Kingdom
² Department of Environmental Science, Saint Mary’s University, Halifax, NS, Canada

هل سبق لك أن رغبت في إجراء بحث علمي؟ يشمل علم المواطن، أو العلم المجتمعي، مشاركة غير العلماء في مساعدة العلماء في أبحاثهم. يغطي هذا المصطلح مجموعة واسعة من المشاريع، بدءًا من المشاريع التي تتم عبر الإنترنت فقط، حيث يمكنك تصنيف المجرات، وصولًا إلى الأنشطة العملية في الهواء الطلق، وحتى المساهمة في البعثات العلمية. من الناحية المثالية، يعود علم المواطن بالفائدة على الجميع—حيث يتمكن العلماء من جمع المزيد من البيانات عبر مناطق جغرافية أوسع مما يمكنهم تحقيقه بمفردهم، بينما يستفيد غير العلماء من تعلم أشياء جديدة واكتساب فهم أعمق لكيفية عمل العلم، وربما الاستمتاع بذلك أيضًا! يشكل صغر حجم معظم الكائنات الحية في التربة تحديًا لعلم المواطن، لكن الديدان الأرضية يسهل التعرف عليها نظرًا لحجمها الكبير نسبيًا، مما جعلها محورًا للعديد من مشاريع علم المواطن. في هذا المقال، نستعرض علم المواطن الخاص بالديدان الأرضية منذ بداياته مع المؤرخين الطبيعيين في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، وصولًا إلى العصر الحديث. اكتشف ما الذي قدمه غير العلماء لعلم الديدان الأرضية وكيف يمكنك تصميم تحقيقاتك الخاصة حولها.

لماذا علم المواطن؟

لا يقتصر إجراء البحوث العلمية على العلماء فقط. عندما يشارك أشخاص آخرون، مثل الطلاب أو العائلات، في جمع البيانات العلمية والمساهمة في الأبحاث، يُعرف ذلك بعلم المواطن. يتيح علم المواطن، المعروف أيضًا باسم العلم المجتمعي، لأي شخص المشاركة في البحث، وقد ازدادت شعبيته بشكل متزايد. يستفيد العلماء من هذه المشاركة لأنها تساعدهم في جمع بيانات كان من الصعب أو المكلف أو المستحيل جمعها بمفردهم. في المقابل، يحصل المواطنون العلماء على فرصة للمشاركة المباشرة في البحث العلمي والتعلم عن العلوم.

أنواع علم المواطن

هناك العديد من أشكال علم المواطن. تستفيد بعض المشاريع من قوة الحواسيب الشخصية في البحث عن حياة خارج كوكب الأرض¹ أو إيجاد علاجات للأمراض². تطلب بعض مشاريع علم المواطن عبر الإنترنت من المشاركين المساعدة في تحديد أنواع الحياة البرية أو المجرات أو ترجمة الوثائق وغيرها من المهام³. تحتاج مشاريع أخرى إلى خروج المشاركين إلى الطبيعة لدراسة الحياة البرية⁴ أو قياس تلوث المياه⁵. وهناك أيضًا مشاريع على شكل بعثات علمية، حيث يساعد المتطوعون العلماء في أبحاثهم حول البراكين والغابات المطيرة.

لماذا ندرس ديدان الأرض؟

تعد التربة الصحية ضرورية لجميع أشكال الحياة على الأرض، حيث تعمل على إعادة تدوير العناصر الغذائية، وتنقية المياه، وتعزيز نمو النباتات. عندما تتغذى ديدان الأرض وتحفر أنفاقها، فإنها تساعد في مزج التربة وتوفير المغذيات التي تحتاجها معظم النباتات. تختلف الأسئلة العلمية التي تتناولها أبحاث ديدان الأرض حسب الموقع الجغرافي. ففي بعض الأماكن، مثل المملكة المتحدة، تُعتبر ديدان الأرض كائنات مفيدة، ويسعى العلماء لمعرفة أماكن تواجدها لتعزيز صحة التربة.

أما في مناطق أخرى من العالم، مثل معظم أنحاء كندا وشمال الولايات المتحدة، فقد أدت العصور الجليدية إلى القضاء على ديدان الأرض الأصلية. الديدان الموجودة الآن في تلك المناطق تم إدخالها عن طريق البشر، غالبًا عن طريق التربة أو النباتات المستوردة من أوروبا. تسعى الأبحاث العلمية في هذه المناطق إلى تحديد مواقع انتشار ديدان الأرض وكيفية انتشارها، بهدف تقليل تأثيرها في الغابات. ورغم أن ديدان الأرض قد تكون كائنات غازية في بعض الأماكن، إلا أنها تُعتبر مفيدة في الحدائق وعمليات التسميد، وتصبح مشكلة فقط عندما تنتشر في البيئات الطبيعية.

علم المواطن ودراسة ديدان الأرض

كانت ديدان الأرض من أوائل الحيوانات التي تم دراستها من قِبل العلماء الأوائل، ولا تزال تُدرس حتى اليوم بمساعدة المزارعين والبستانيين والطلاب وغيرهم. معظم كائنات التربة صغيرة الحجم وتتطلب معدات خاصة لدراستها، مما يجعل من الصعب تضمينها في مشاريع علم المواطن. ولكن ديدان الأرض تُعد استثناءً سعيدًا، حيث إنها كبيرة نسبيًا وسهلة الاكتشاف والملاحظة دون الحاجة إلى معدات خاصة.

عادةً ما يتم العثور على ديدان الأرض عن طريق حفر مكعب من التربة والبحث فيها يدويًا لالتقاط الديدان. وهناك طريقة أخرى تعتمد على استخدام خليط من مسحوق الخردل الساخن والماء يُسكب على التربة، مما يدفع الديدان إلى السطح دون أن يسبب لها ضررًا دائمًا.

ورغم أن تحديد أنواع ديدان الأرض بدقة يتطلب استخدام المجهر، إلا أنه يمكن تصنيفها إلى مجموعات وفقًا لأنماط حياتها، وتُعرف هذه المجموعات بالأنماط البيئية (ecotypes). يمكن لعلماء المواطن عادةً التمييز بين الأنماط البيئية الثلاثة الرئيسية: الإندوجيك (Endogeic)، الأنيكسيك (Anecic)، والإبيجيك) (Epigeic) الشكل1 (

علم المواطن المبكر حول ديدان الأرض

كان العلماء الطبيعيون الأوائل، مثل جون راي (1627–1705) وكارلوس لينيوس (1707–1778)، يصنفون جميع الحيوانات الطويلة والمتلوية ضمن فئة "الديدان"، ولا يزال العديد منها يحمل أسماء شائعة تعكس هذا التصنيف. على سبيل المثال، تُعرف بعض يرقات العث باسم "ديدان القياس" (inchworms)، وتُسمى بعض السحالي عديمة الأرجل "الديدان البطيئة" (slow worms)، بينما تُعرف يرقات الخنافس المضيئة بـ "الديدان المتوهجة" (glow worms).

كان جون راي أول من سجل عبارة "الطائر المبكر يمسك بالديدان" في كتابه "دليل الأمثال" الذي نُشر عام 1670. أما لينيوس، فقد وضع القواعد العلمية لتسمية الكائنات الحية، وهو الذي أطلق الاسم العلمي Lumbricusterrestris على دودة الأرض الشائعة، وهو نفس الاسم الذي لا تزال تحمله حتى اليوم.

كان القس الإنجليزي جيلبرت وايت (1720–1793) أول من لاحظ وكتب عن كيفية عيش ديدان الأرض، حيث وصف دورها في تعزيز نمو النباتات وأهميتها في السلسلة الغذائية. ألهمت كتاباته تشارلز داروين (1809–1882)، الذي أبدى اهتمامًا كبيرًا بديدان الأرض. ونشر داروين كتابه الشهير "تكوين التربة النباتية من خلال نشاط الديدان، مع ملاحظات على عاداتها" في أكتوبر 1881، بعد دراسة دامت 40 عامًا. كان الكتاب ناجحًا جدًا، حيث بيع منه 6,000 نسخة في العام الأول من نشره.

ماذا اكتشف داروين عن ديدان الأرض؟

اكتشف داروين أن ديدان الأرض لا تمتلك حاسة السمع، وأجرى تجربة على ذلك من خلال الصراخ عليها وتشغيل آلات موسيقية مختلفة، مثل البيانو والباسون وصفارة القصدير، لكنها لم تتفاعل مع الأصوات. ومع ذلك، عندما وُضعت ديدان الأرض في أوانٍ فوق البيانو، لوحظ أنها تختبئ في جحورها عند عزف النوتات، مما يدل على أنها تستطيع الإحساس بالاهتزازات عبر التربة.

كما اختبر داروين حاسة الشم لدى ديدان الأرض، حيث قام بنفث دخان التبغ والعطور عليها، لكنها لم تُظهر أي رد فعل. ومع ذلك، اكتشف أنها تستطيع تمييز روائح أطعمتها المفضلة، حيث أجرى تجارب قدم فيها أنواعًا مختلفة من الطعام للديدان، ووجد أنها تفضل أوراق الكرز البري على أوراق الزيزفون والبندق. كما لاحظ أن الكرنب والفجل والجزر والكرفس كانت ضمن الأطعمة المفضلة، بينما لم تكن الأعشاب مثل المريمية والزعتر والنعناع جذابة لها.

لاحظ داروين كيف تُدفن الأحجار الكبيرة والمباني القديمة ببطء، بما في ذلك قيامه برحلة إلى ستونهنج لفحص الأحجار المدفونة هناك. وضع داروين حجرًا كبيرًا على سطح التربة في حديقته، وعلى مدى 29 عامًا، سجل المدة التي استغرقها الحجر ليدفن بواسطة ديدان الأرض. من خلال هذا التجربة، قدر داروين أن ديدان الأرض تنقل 34,000 كجم من التربة (أي ما يعادل وزن خمسة أفيال ونصف من الأفيال الإفريقية) لكل هكتار (حوالي ملعب كرة قدم وربع) إلى السطح سنويًا—وتعرف هذه العملية باسم الاضطراب الحيوي (bioturbation)

علم المواطن وديدان الأرض اليوم

على الرغم من التاريخ الطويل للأبحاث حول ديدان الأرض، لا نزال لا نعرف بالقدر الكافي عن أماكن انتشارها ومدى تأثيرها على الكائنات الأخرى. يساعد علم المواطن العلماء في الإجابة على هذه الأسئلة، حيث يوجد عدد متزايد من البرامج في مختلف أنحاء العالم التي تشمل جمع عينات من ديدان الأرض. يتم إرسال البيانات التي يجمعها العلماء المواطنون إلى العلماء عبر البريد أو من خلال تطبيقات الهواتف الذكية. بعض هذه البرامج مخصصة للمدارس، حيث يتم دمجها مع المناهج الدراسية، في حين أن بعضها الآخر متاح للجميع للمشاركة فيه.

اكتشافات من علم المواطن حول ديدان الأرض

لا يزال الكثير من الأبحاث المستندة إلى علم المواطن قيد التنفيذ، ولكن تم تحقيق اكتشافات مثيرة حتى الآن، وكان العلماء المواطنون دور بالغ الأهمية!

• في الولايات المتحدة، ساعد العلماء المواطنون في اكتشاف انتشار أنواع جديدة، مثل ديدان القفز (من جنس Amynthas) التي تم إدخالها من آسيا.
• في فنلندا، أظهرت بيانات العلماء المواطنين أن عدد أنواع ديدان الأرض يتناقص كلما اتجهنا شمالًا. في المناطق الشمالية، لم يكن هناك ديدان أرض على الإطلاق في بعض المواقع، أو نوع واحد فقط، على الأرجح بسبب درجات الحرارة الباردة.
• في المملكة المتحدة، كشف مسح OPAL للتربة وديدان الأرض أن العلماء المواطنين يجدون صعوبة في تحديد أنواع ديدان الأرض، لكنهم يستطيعون تمييز الأنماط البيئية (ecotypes) بدقة تتراوح بين 70-90.%

أكد مشروع "ما الذي يوجد تحت قدميك؟" أن أعداد ديدان الأرض تتغير مع الفصول، حيث تم العثور على العدد الأكبر منها في الربيع والخريف. كما وُجدت أعداد أكبر بعد هطول الأمطار.

قام مشروع #60minworms بحصر ديدان الأرض في الحقول الزراعية، ووجد أن حراثة التربة تقلل من أعدادها. في بعض المزارع، لم يتم العثور على ديدان سطحية (epigeic) أو ديدان عميقة (anecic)، مما قد يشير إلى أن التربة تُحرث بشكل مفرط.

أما مشروع "Earthworm Watch" فقد وجد أن الحدائق التي تستخدم الأسمدة العضوية، مثل السماد الطبيعي والكمبوست، تحتوي على %20 أكثر من ديدان الأرض مقارنة بالحدائق التي لا تستخدم أي أسمدة.

إجراء أبحاثك الخاصة حول ديدان الأرض

سواء كانت ديدان الأرض مفيدة أو ضارة لصحة التربة يعتمد على الموقع الجغرافي، لكنها تظل مهمة دائمًا. باستخدام علم المواطن، يمكن للعلماء، والطلاب، والأسر، والمزارعين، وأي شخص مهتم أن يتعاونوا لاكتشاف المزيد حول ديدان الأرض. لا تزال هناك أسئلة كثيرة غير مجابة يمكنك البحث فيها. إليك بعض الاقتراحات إذا كنت ترغب في بدء مشروعك الخاص حول ديدان الأرض:

• أعد تنفيذ إحدى تجارب داروين—كم من الوقت تستغرق ديدان الأرض لدفن حجر في حديقتك؟ وهل يختلف الوقت حسب موقع الحجر في الحديقة؟
• كيف يؤثر الموسم على عدد ديدان الأرض في حديقتك أو على تنوع أنواعها؟
• كيف يختلف عدد وأنواع ديدان الأرض عبر البيئات المختلفة )مثل حديقتك مقارنة بالغابة(؟
• ابدأ صندوق تسميد في حديقتك—كم من الوقت تستغرق ديدان الأرض حتى تظهر؟

المصطلحات

¹ setiathome.berkeley.edu/

² foldingathome.org/

³   www.zooniverse.org/

⁴   www.birdcount.org

⁵ freshwaterwatch.thewaterhub.org/

المصطلحات

علم المواطن
دراسات علمية يجريها متطوعون بالكامل أو جزئيًا بدلاً من العلماء المدفوعي الأجر، ويُعرف أيضًا باسم العلم المجتمعي.

النمط البيئي
 (Ecotype)تصنيفات ديدان الأرض بناءً على طريقة الحفر والتغذية.

ديدان الأرض الداخلية
(Endogeic) ديدان تحفر أنفاقًا أفقية في التربة، وتتغذى عليها أثناء الحفر. عادةً ما تكون باهتة اللون.

ديدان الأرض العميقة
 (Anecic)ديدان تبني أنفاقًا عمودية عميقة وتخرج إلى السطح لتتغذى على أوراق النباتات المتحللة. غالبًا ما تكون كبيرة وحمراء اللون.

ديدان الأرض السطحية
(Epigeic) ديدان تعيش بالقرب من سطح التربة وتتغذى على الأوراق المتحللة. غالبًا ما تكون صغيرة وحمراء اللون.

الاضطراب الحيوي
(Bioturbation) حركة التربة بواسطة الكائنات الحية، مثل الحيوانات والنباتات.

الموائل
(Habitats) البيئة الطبيعية التي تعيش فيها الحيوانات أو النباتات أو الكائنات الأخرى، والتي توفر لها الغذاء، والمأوى، والحماية، وفرص التكاثر.

المراجع

1. Darwin, C. 1882. The Formation of Vegetable Mould Through the Action of Worms With Observations on Their Habits. London: John Murray. Available online at: darwinonline.org.uk/EditorialIntroductions/Freeman_VegetableMouldandWorms.html
2. Baker, G. H., Thumlert, T. A., Meisel, L. S., Carter, P. J., and Kilpin, G. P. 1997. “Earthworms downunder”: a survey of the earthworm fauna of urban and agricultural soils in Australia. Soil Biol. Biochem. 29:589–97. doi: 10.1016/S0038-0717(96)00184-8
3. Martay, B., and Pearce-Higgins, J. W. 2018. Using data from schools to model variation in soil invertebrates across the UK: the importance of weather, climate, season and habitat. Pedobiologia 67:1–9. doi: 10.1016/j.pedobi.2018.01.002
4. Stroud, J. L. 2019. Soil health pilot study in England: outcomes from an on-farm earthworm survey. PLoS ONE 14:e0203909. doi: 10.1371/journal.pone.0203909

.

الاستشهاد:
Burton VJ and Cameron EK (2021) Learning More About Earthworms With Citizen Science. Front. Young Minds. 9:548525. doi: 10.3389/frym.2020.548525

المحرر: ريمي بوجنون

الموجهون العلميون: جوي سكاموتو

تضارب المصالح: يعلن المؤلفون أن البحث تم إجراؤه دون أي علاقات تجارية أو مالية قد تفسر على أنها تضارب مصالح محتمل.

حقوق الطبع والنشر © 2021 بورتون وكاميرون: هذه المقالة مفتوحة الوصول ويتم توزيعها وفقًا لشروط رخصة المشاع الإبداعي (CC BY). يُسمح باستخدامها وتوزيعها أو إعادة إنتاجها في منتديات أخرى، بشرط أن يتم الإشارة إلى المؤلفين الأصليين ومالكي حقوق الطبع والنشر وأن يتم الاستشهاد بالنشر الأصلي في هذه المجلة، وفقًا للممارسات الأكاديمية المقبولة. لا يُسمح باستخدامها أو توزيعها أو إعادة إنتاجها بما يخالف هذه الشروط.

المراجعين الشباب

آية
العمر:  9
تريد آية دراسة علم الأحياء البحرية. ترغب في التخصص في دراسة أسماك القرش والراي. موادها المفضلة في المدرسة هي القراءة والكتابة والرياضيات والموسيقى. في وقت فراغها، تحب قراءة الكتب، وتجربة الألغاز الصعبة، والتدريب للركض والعدو عبر البلاد، وتجربة تقنيات فنية مختلفة، والتزلج على الأسطوانة.

المؤلفون

فيكتوريا ج. بورتون
لقد قضيت طفولتي ألعب في الهواء الطلق، وأصنع دفاتر ملاحظات عن الطبيعة، وأتعلم كيفية تحديد النباتات والطيور والحشرات في الغابات. لم أكن أحب المدرسة ولكنني كنت دائمًا أرغب في أن أصبح عالمة، لذا درست للحصول على درجة من الجامعة المفتوحة. لقد أنهيت للتو دكتوراه في كلية إمبريال في لندن، حيث بحثت في كيفية استجابة مجتمعات الكائنات الحية في التربة وأوراق الشجر للنشاطات البشرية. في وقت فراغي، أستمتع بالاعتناء بحيواناتي الأليفة ونباتاتي ومساعدة في تشغيل "نادي الحشرات" للشباب المهتمين بالحشرات. *v.burton@nhm.ac.uk

إيرين ك. كاميرون
كنت أستمتع باللعب في الخارج عندما كنت طفلة وأحب العلوم، لكنني لم أعتبر أنني سأصبح عالمة أحياء حتى كنت في الجامعة. في النهاية، بدأت مساعدتي في البحث لفحص كيف تؤثر الأنشطة البشرية على الطيور المغردة ووجدتها مثيرة. وعندما بدأت العمل على الكائنات الحية في التربة ورأيت مدى ما يزال غير معروف عنها، تأكدت أنني أريد دراسة علم البيئة. الآن أبحث في كيفية تأثير الأنشطة البشرية على التنوع البيولوجي في التربة ووظائف النظم البيئية. في وقت فراغي، أستمتع بالتزلج عبر الريف وركوب الدراجات وركوب الزوارق.

المترجم

رغد س محمد
رغد س محمد باحثة مهتمة بالتنوع الحيوي في العراق وتأثيرات التغير المناخي على هذا التنوع. في العراق، التغيرات المناخية مثل ارتفاع درجات الحرارة، نقص الموارد المائية، وزيادة التصحر تؤثر سلبًا على التنوع البيولوجي، مهددة بذلك العديد من الأنواع النباتية والحيوانية. الحفاظ على التنوع الحيوي في العراق يتطلب استراتيجيات مستدامة للتكيف مع التغيرات المناخية وضمان استدامة الموارد البيئية للأجيال القادمة.

التمويل (ترجمة)

تُعرب فريق "ترجمة تنوع التربة" عن شكرها لمركز الأبحاث الألماني لتنوع البيولوجيا المتكامل (iDiv) هاله-ينا-لايبزيغ، الذي تم تمويله من قبل المؤسسة الألمانية للبحث العلمي (DFG FZT 118، 202548816).

تنسيق الاستشهاد الموصى به   :

Burton VJ and Cameron EK (2025) Learning More About Earthworms With Citizen Science.الترجمة العربية: رغد س. محمد. (ترجمة التنوع الحيوي للتربة  &Front. Young Minds. نُشر لأول مرة في عام 2021،
 Originally published in 2021. doi: 10.3389/frym.2020.548525