الدرع الجلدي


الدرع الجلدي

استكشف خط الدفاع الأول للجسم ضد الجراثيم.

كيف يحافظ جلدك على سلامتك؟ في هذه التجربة البسيطة، تريك حبة الطماطم ما يحدث عندما يُخترق خط الدفاع هذا.

ملحوظة تعليمية متعلقة بكوفيد-19: إن جلدك والأغشية المخاطية هي أول خط دفاع ضد الفيروسات، بما في ذلك الفيروس المتسبب في مرض كوفيد-19. فكي تصيبك العدوى، يجب أن يتصل فيروس كورونا المستجد بخلايا جهازك التنفسي؛ لذلك، من المهم غسل اليدين، والتي من شأنها أن تحمل الفيروسات، قبل أن تلمس وجهك.

الأدوات والخامات

 
  • حبتا طماطم بالحجم نفسه (أو حبتا نكتارين أو برقوق، أو أي فاكهة مشابهة ذات سطح أملس).
  • صحن أو صينية (فقد يسيل عصير من الفاكهة!).
  • خلة أسنان.
  • عدسة يدوية.
  • اختياري: ميزان رقمي (لا يظهر في الصورة) ومسطرة.

التجميع

  1. ضع الطماطم على الصحن أو الصينية.
  2. اثقب ست فتحات في واحدة من الحبتين باستخدام خلة الأسنان. اترك الحبة الأخرى دون مسها.
  3. ضع الحبتين في مكان آمن في درجة حرارة الغرفة؛ بحيث لا يحدث لهما أي تغيير.

 

ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟

ملحوظة: تأكد من غسل يديك بعد التعامل مع الطماطم، ولا تحاول أن تتذوقها!

راقب الطماطم كل يوم لمدة لا تقل عن أسبوع. سجل ملاحظاتك. كيف تختلف الحبة المثقوبة عن الأخرى؟ كيف يتغير اللون، والرائحة، والملمس، والشكل؟

قسهما باستخدام المسطرة وزنهما بالميزان الرقمي (إذا كان لديك).

استخدم العدسة اليدوية لتفحص سطحيهما بدقة. ماذا ترى؟ ما الكائنات التي تجدها تعيش على كل منهما؟ كيف يتغير مقاس «الإصابات» ولونها في الحبة المثقوبة مع مرور الوقت؟

على الأرجح أنك سترى اختلافات جسيمة بين الحبة المصابة والحبة السليمة. لاحظ أن الحبة المصابة غالبًا قد انكمشت وفقدت كتلتها، كما أن أماكن الإصابات لا بد وأن مجموعة من الفطريات وغيرها من الكائنات الدقيقة قد استوطنتها.

بعدما تنهي تجربتك، حوِّل الطماطم إلى سماد أو تخلص منها.


 

ما الذي يحدث؟

توضح تلك التجربة الدور المهم الذي يؤديه الجلد بصفته خط الدفاع الأول للكائنات الحية ضد الجراثيم. فمثل الطماطم «المصابة» يمكن لجرح في جلدك أن يلتهب من جرَّاء الجراثيم؛ إذ يمكن للبكتريا – وأحيانًا الفطريات – الدخول من الجرح لتستوطن أنسجة جسمك متسببة في التهاب. لذلك، فإن الجلد السليم هو الهيكل الأساسي في حمايتك من ذلك النوع من الالتهابات.

تشكل الطبقة الخارجية، أو البشرة، حاجزًا هيكليًّا وكيميائيًّا لا يمكن لأغلب الجراثيم اختراقه. (تؤدي الأغشية المخاطية التي تبطن المجاري الهوائية والأمعاء دورًا مشابهًا داخل جسمك.) فتترابط خلايا الجلد بإحكام، وتمتلئ بالبروتين الذي يجعلها قوية ومقاومة للبكتريا. كذلك فإن جلدك مالح وحامض بعض الشيء، مما يجعله بيئة غير مرحبة للكائنات الدقيقة.

تؤدي قشرة الفاكهة دورًا مطابقًا في النبات؛ فتحتوي قشرة النبات على الشمع وغيره من الجزيئات التي تساعدها على الاحتفاظ بالماء، والوقاية من هجوم الجراثيم. عندما أحدثت إصابة في الفاكهة بثقبها، استغلت الميكروبات الموجودة في البيئة المحيطة الفرصة لغزو الأنسجة المكشوفة واستيطانها. ربما أنك لاحظت نمو العفن، والبكتريا، والأولانيات والديدان الخيطية المتنوعة في فاكهتك المصابة.

وحتى بعد الإصابة والعدوى، للنباتات طرق لحماية نفسها. فتنتج الخلايا النباتية مجموعة من الإنزيمات المضادة للميكروبات، وجزيئات أخرى تساعد على كبح تكاثر الجراثيم الميكروسكوبية، رغم أنها لا تستهدف جراثيم معينة. كذلك للجسم البشري دفاعات غير محددة الجراثيم تستجيب لخلل الخلايا إثر الالتهاب. كل تلك الأنظمة جزء من الجهاز المناعي الأساسي؛ ولجميع النباتات والحيوانات نسخ خاصة بها من تلك الأجهزة.


 

المضي قدمًا

جرِّب تلك التجربة باستخدام أنواع مختلفة من الفواكه، ولاحظ ما إذا اختلف مسار العدوى بينها.

صمم تجربة تجيب عن سؤال: هل يؤثر حجم الجرح؟ إذا عالجت الجرح باستخدام الضمادات والمطهرات – مثلما تفعل إذا جرحت إصبعك – فهل يغير ذلك من مسار العدوى؟ كيف تظن أن تلك العلاجات تعمل؟

من شأن قياس الفاكهة ووزنها على مدار التجربة منحك معلومات أكثر حول آثار الإصابة في النباتات. فإذا تغير حجم الفاكهة وكتلتها من جراء الإصابة، ماذا السبب في ذلك في اعتقادك؟


 

مصادر

هذه التجربة الخفيفة مأخوذة من نشاط أصلي لكاثرين وارد وتي. هولتزكلو.


 

Exploratorium, 2020 

by the Exploratorium 2020 ©