مناقشة قضايا متنوعة تتعلق بتدجين الأسماك لدعم التنمية المستدامة للاستزراع المائي
الكارب الشائع. يتناول كاتب هذه المقالة عددًا من الأسئلة التي لم تُجب بعد والمتعلقة بتدجين الأسماك لدعم التنمية المستدامة للاستزراع المائي.
للاستزراع السمكي تاريخ عريق، لا سيما في آسيا، يعود إلى أوائل ثمانينيات القرن الماضي. وقد ازدهر الاستزراع المائي بشكل ملحوظ خلال تلك الفترة، مسجلاً أسرع نمو في إنتاج الغذاء على مستوى العالم. في غضون أربعة عقود فقط، تجاوز إنتاج الاستزراع المائي إنتاج مصايد الأسماك، واليوم يُستزرع أكثر من نصف الأسماك التي يستهلكها البشر. ويعتمد النمو المتسارع للاستزراع المائي جزئيًا على تدجين الأنواع التي تتزايد أعدادها.
نُشرت المقالة الأصلية، بعنوان “تدجين الأسماك في الاستزراع المائي: 10 أسئلة لم تُجب بعد”، في مجلة “Animal Frontiers”، وتتناول بإيجاز 10 أسئلة لم تُجب بعد حول تدجين الأسماك، والتي يجب معالجتها لتعزيز الإنتاج العالمي المستدام للاستزراع المائي.
ما هو تدجين الأسماك؟
لا يوجد سبب علمي لاعتبار استئناس الأسماك مختلفًا عن استئناس الحيوانات الأخرى. لذا، يُمكن تعريف استئناس الأسماك بأنه عملية ديناميكية ومستمرة تبدأ بنقل الأسماك من بيئتها الطبيعية إلى بيئة الأسر.
تتضمن عملية استئناس الأسماك خمس عمليات وراثية: عمليتان غير مُتحكم بهما (التكاثر، الانحراف الوراثي)، وعمليتان شبه مُتحكم بهما (الانتخاب الطبيعي في الأسر، وتخفيف حدة الانتخاب الطبيعي في الأسر)، وعملية مُتحكم بها واحدة (الانتخاب النشط). إضافةً إلى ذلك، يُمكن لآليات جزيئية مُختلفة، مُرتبطة بأنماط وراثية “غير وراثية”، أن تُغير جوانب من نشاط الجينوم وتؤثر على التعبير الجيني في الجيل التالي.
بشكل عام، يُتيح الاستئناس التكيف المُستمر لكل دفعة من الأسماك مع ظروف الأسر ومع البشر، بهدف نهائي هو تحسين الأجيال المُتعاقبة واختيار الصفات لإنتاج أسماك أكثر إنتاجية وكفاءة.
ما هي السمكة المُستأنسة؟
توجد تعريفات مُتعددة للسمكة المُستأنسة. تُصبح الأسماك مُستأنسة عندما يتغير شكلها ونشاطها ولونها وسلوكها، وغالبًا ما تُصبح مُشابهة إلى حدٍ ما لأسلافها البرية. وستواجه هذه الأسماك صعوبة في البقاء على قيد الحياة إذا أُطلقت في البرية كنوع بري دون حماية بشرية. أو: تُعتبر أنواع الأسماك مُستأنسة عندما تُظهر أولى نتائج التربية الانتقائية، أو في حال عدم وجود هذه العلامات، تُظهر هذه النتائج في ثلاث دورات تكاثرية متتالية على الأقل (أجيال) في ظل ظروف مُحكمة (يُعدّ تحديد ثلاث دورات كاملة في الأسر معيارًا مُتعارفًا عليه). أو: تُعتبر الأسماك مُستأنسة عندما يكون تكاثرها ورعايتها وتغذيتها تحت سيطرة الإنسان. أو: الأنواع المُستأنسة هي نتاج عملية انتقاء على مدى عدة أجيال.
مؤخرًا، طُرح مفهوم جديد (مستويات الاستئناس) بناءً على درجة سيطرة الإنسان على دورة حياة الأسماك المُستزرعة. وتتضمن هذه الدرجة من الاستئناس خمسة مستويات (الجدول 1).
| مستوى | وصف | صِنف | عائلة | ثلاث عائلات رئيسية |
| 5 | يتم تنفيذ برامج التربية الانتقائية مع التركيز على أهداف محددة. | 30 | 10 | عائلة الكارب (Cyprinidae) (10)، سمكة بلوفيش (Salmonidae) (8)، مكعبات السمك (Acipenseridae) (5) |
| 4 | تتم السيطرة على الدورة الكاملة في الأسر وبدون مدخلات برية. | 45 | 25 | سیکلیدها (Cichlidae) (6) سمكة ساق (Sparidae) (5) عائلة الكارب (4) |
| 3 | تتم السيطرة على دورة الحياة الكاملة في الأسر، ولكن لا تزال المدخلات البرية مستخدمة. | 61 | 35 | سمكة ساق (8)، عائلة الكارب (4)، أربع عائلات(3) |
| 2 | لا يتم التحكم إلا في جزء من دورة الحياة في الأسر بسبب وجود اختناقات رئيسية. | 75 | 39عائلة الكارب | (9)، سمك الهامور (Serranidae) (5)، سوق السمك (Carangidae) (4) |
| 1 | التجارب الأولية حول التأقلم في الأسر | 39 | 24 | عائلة الكارب (8)، بطارخ السمك (Sciaenidae) (3)، سمك القاروص (Siganidae) (3) |
الجدول 1: وصف مستويات استئناس الأنواع، وعدد الأنواع، وعدد الأنواع في كل مستوى، وعدد العائلات، وإجمالي عدد العائلات في كل مستوى، وعدد الأنواع للعائلات الرئيسية الثلاث.
وفقًا لهذا التصنيف الجديد، لا تُعتبر الأنواع مستأنسة إلا إذا وصلت إلى المستوى 4 على الأقل (إكمال دورة حياتها في الأسر دون أي تأثير من البيئة البرية). مع ذلك، لا تصل الأسماك المستأنسة إلى مرحلة نهائية، إذ تتطور هذه الحيوانات باستمرار (للتكيف مع ظروف الأسر الجديدة أو لاكتساب سمات جديدة). كما أنها لا تصل إلى مرحلة الاستئناس النهائية، إذ قد تعود أحيانًا إلى البرية، وهي عملية تُعرف بالتوحش (إعادة التكيف مع البيئة الطبيعية)، وتُعدّ من أبرز المشكلات في الاستزراع المائي العالمي.
كم عدد أنواع الأسماك التي تم استئناسها؟
من بين 250 نوعًا ذكرها دوارتي وآخرون. (تم التحقق من صحة هذه القائمة في قاعدة بيانات منظمة الأغذية والزراعة للفترة من 1950 إلى 2009)، حيث لم يصل سوى ثلث الأنواع إلى المستوى 4 (عددها 30) أو المستوى 5 (عددها 45). وتتطابق هذه الأرقام تقريبًا مع تقديرات أخرى. بعد بضع سنوات، من المرجح أن تصل أنواع جديدة إلى المستويين 4 و5، ويمكن اعتبار حوالي 100 نوع متأقلمًا عالميًا.
ما المدة اللازمة لتأقلم نوع من الأسماك؟
يعني تأقلم نوع من الأسماك التحكم في دورة حياته بالكامل في الأسر دون تدخل من بيئته الطبيعية (الجدول 1). يختلف الوقت اللازم للوصول إلى هذه المرحلة، إن أمكن، اختلافًا كبيرًا بين الأنواع. في الواقع، فشلت العديد من محاولات تربية أنواع جديدة بعد بضع سنوات فقط. ويعود معظم هذا الفشل إلى نقص المعرفة بعلم الأحياء وعلم البيئة وتربية الأسماك. تتمثل المعوقات الرئيسية التي تحول دون إتمام دورة حياة الكائنات البحرية في الأسر فيما يلي: (1) عدم كفاية الغذاء، لا سيما لتغذية اليرقات الصغيرة في المراحل المبكرة للعديد من الأنواع البحرية، (2) ضعف نمو الأعضاء التناسلية، و(3) عدم كفاية التكاثر. غالبًا ما نفتقر إلى معلومات حول تاريخ استئناس الأنواع المستزرعة، كما أن استئناس نوع جديد عملية محفوفة بالمخاطر قد تستغرق سنوات أو حتى عقودًا.
هل يسير استئناس الأسماك بوتيرة متسارعة؟
عندما تُسيطر على دورة حياة الأسماك المستزرعة بالكامل، ينعدم التبادل بينها وبين نظيراتها البرية، ما يسمح بالمضي قدمًا في عملية الاستئناس نحو إنتاج أسماك محسّنة. بالنسبة لبعض الأنواع المستأنسة، تُتيح بضعة أجيال من الانتقاء السريع تحسين بعض الصفات. لذا، يُمكن اعتبار الفترة الزمنية بين بدء الاستئناس ومرحلة التربية الانتقائية في الاستزراع المائي قصيرة (أقل من عقد)، وغالبًا ما تحدث المرحلتان بالتتابع.
بالنسبة للعديد من الأنواع، قلّل الباحثون من الحدود الفسيولوجية للنمو والخصوبة والحجم نتيجةً لظروف اصطناعية مُفرطة. تُؤثر هذه الحدود على رفاهية الأسماك، وهو ما يُعدّ قضية محورية في الاستزراع المائي اليوم. من الضروري أيضًا الحفاظ على تنوع جيني كافٍ في الأسماك المستأنسة والمنتقاة لضمان أن تُصبح أكثر قوة وقدرةً على التكيف مع مختلف التغيرات البيئية (يُعدّ إنشاء مجموعة أساسية ذات تنوع جيني عالٍ، والحفاظ على أحجام كبيرة من المجموعات، وإدخال تنوع جيني من خارج مخزون التربية، من بين التدابير المُتخذة للحفاظ على التنوع الجيني).
تُعدّ الأدوات الجينومية، مع التطورات المستمرة في تقنيات التسلسل والمعلوماتية الحيوية، ذات قيمة كبيرة في توجيه التحسين الوراثي المستدام. وبفضل انخفاض تكلفتها وسهولة الوصول إليها، يُمكن استخدامها مع العديد من أنواع الأحياء المائية وفي جميع مراحل الاستئناس لتحسين التربية الانتقائية.
ما هي الأنواع التي شهدت أكبر قدر من الاستئناس؟
بلغت ثلاثون نوعًا تنتمي إلى عشر عائلات المستوى الخامس (الجدول 1)، بما في ذلك سمك الحفش (عائلة Acanthidae، العدد = 5)، وسمك البلطي (عائلة Cichlididae، العدد = 1)، وسمك الشبوط (عائلة Cyprinidae، العدد = 10)، وسمك القد (عائلة Gadidae، العدد = 1)، وسمك السلور (عائلة Ictaluridae، العدد = 1)، وسمك القاروص (عائلة Moronidae، العدد = 1)، وسمك المفلطح (عائلة Paralichthyidae، العدد = 1)، وسمك السلمون المرقط (عائلة Salmoidea، العدد = 8)، وسمك التوربوت (عائلة Scophthalmidae، العدد = 1)، وسمك الدنيس (عائلة Sparidae، العدد = 1). ومن بين هذه الأنواع الثلاثين، يُعدّ سمك الشبوط الشائع وسمك البلطي النيلي على الأرجح أكثر الأنواع اختيارًا وأطولها مدة. في أوروبا، أكثر الأنواع المحلية شيوعاً واختياراً هي الكارب الشائع، وسمك السلمون المرقط، وسمك السلمون الأطلسي، وسمك الدنيس، وسمك القاروص الأوروبي، وسمك التاربوت.
ما هي الصفات التي تم اختيارها؟
لطالما ركزت برامج التربية الانتقائية للأسماك على تحسين النمو. عندما يكون التحسين الوراثي هو الصفة الرئيسية أو الوحيدة المختارة، فإن متوسط الزيادة في معدل النمو لكل جيل يتراوح بين 10 و20 بالمئة تقريبًا. بالإضافة إلى النمو، أُدرجت تدريجيًا في برامج التربية المختلفة، وخاصةً لسمك السلمون الأطلسي، صفات أخرى مثل كفاءة تحويل العلف، وسن البلوغ الجنسي، وتحسين مقاومة الأمراض البكتيرية والفيروسية، وبعض الصفات المتعلقة بجودة المنتج (مثل محتوى الدهون في العضلات، ولون اللحم، وطراوته، ونكهته).
في دراسة استقصائية حديثة شملت شركات إنتاج خمسة أنواع من الأسماك المستزرعة في أوروبا، وجد الباحثون أن أداء النمو هو الصفة الأكثر اختيارًا على مستوى العالم. من بين 27 برنامجًا للتربية، تم اختيار الشكل الخارجي ومقاومة الأمراض في 15 برنامجًا، وجودة المنتج في 13 برنامجًا، وكفاءة المعالجة في 12 برنامجًا، والتكاثر وكفاءة التغذية في 7 برامج. بشكل عام، من المرجح أن يستمر الطلب على المواد الوراثية المختارة لمعدل النمو والصفات الأخرى في سوق بيض السمك مستقبلًا.
هل توجد علاقة بين مستوى استئناس الأسماك وحجم الإنتاج؟
طالما بقي إنتاج أي نوع مستأنس أقل من 100 طن، فمن المرجح أن تكون مساهمته قريبة من الصفر، أما بالنسبة للأنواع التي يصل إنتاجها إلى مليون طن، فتكون مساهمتها قريبة من 100%. يرتبط اكتمال دورة حياة الأسماك في الأسر ارتباطًا إيجابيًا بارتفاع حجم الإنتاج. في أوروبا، تُعدّ حصة إنتاج الاستزراع المائي المُستمد من التربية الانتقائية مرتفعة جدًا، حيث تتجاوز حصتها السوقية 80%. بالنسبة لسمك السلمون الأطلسي، يأتي ما يقرب من 100% من الإنتاج من المخزونات المُعدّلة وراثيًا. عمومًا، يُقدّر الباحثون أن 10% فقط من إنتاج الاستزراع المائي العالمي يأتي من المخزونات المُعدّلة وراثيًا.
هل يجب أن نتوقف عن استئناس أنواع جديدة؟
يعتمد ازدهار الاستزراع السمكي جزئيًا على استئناس المزيد من الأسماك، على الرغم من أن معظم تجارب الاستئناس قد توقفت أو فشلت في الوصول إلى أحجام كبيرة. اليوم، يميل الإنتاج العالمي نحو استزراع عدد قليل من الأنواع. تمثل الأنواع العشرين الأعلى إنتاجًا أكثر من 84% من إجمالي الإنتاج. وقد تم إدخال الأنواع الرئيسية المستزرعة إلى هذه الصناعة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. من بين الأنواع الثمانية ذات أعلى إنتاجية، سُجّلت سبعة منها في دول تُنتج أسماكًا غير محلية أكثر من تلك التي تُربي أنواعًا محلية.
فعلى سبيل المثال، يُربى الكارب الشائع في 48 دولة، منها 37 دولة استوردت هذا النوع. وبالمثل، يُربى البلطي النيلي في 45 دولة (يُستورد في 33 دولة)، ويُنتج سمك السلمون المرقط في 45 دولة (يُستورد في 40 دولة). ويمكن أن يؤثر إدخال الأنواع غير المحلية بشكل مباشر أو غير مباشر على الأنواع الموجودة، وقد تكون هذه التأثيرات فورية أو طويلة الأمد. لذا، يُعتبر تقليل الاعتماد على الأنواع غير المحلية، وبالتالي الحد من الآثار السلبية المحتملة على التنوع البيولوجي، أمرًا بالغ الأهمية للتنمية المستدامة للاستزراع المائي.
وإجمالًا، يبدو أن قضية التنوع داخل النوع الواحد وبين الأنواع ستُتابع على الأقل خلال العقد القادم، وذلك في إطار استمرار تحسين الأنواع المحلية والمنتقاة، واستنباط أنواع جديدة من الأسماك.
هل نحتاج إلى مرحلة سادسة من التدجين؟
بالنظر إلى التقدم الهائل في تدجين الأسماك، قد يكون الوقت قد حان لاقتراح مرحلة سادسة للتدجين للأنواع التي ينتج عن اختيارها سلالة. وفقًا لتعريف منظمة الأغذية والزراعة (الفاو)، فإن السلالة هي “نوع من الحيوانات المائية المستزرعة يتميز بمظهر موحد (نمط ظاهري)، وسلوك موحد، و/أو خصائص أخرى تميزه عن الكائنات الأخرى من نفس النوع، ويمكن الحفاظ عليه عن طريق التكاثر”.
بعض السلالات (وأبرزها الكارب الشائع وسمك السلمون المرقط) مسجلة رسميًا في عدد قليل من البلدان، لكن السلالات المتميزة والمستقرة والقابلة للتكاثر منها في الاستزراع المائي محدودة للغاية. ومن الأمثلة المعروفة سلالة البلطي المستزرع المعدلة وراثيًا (GIFT)، التي طُوّرت من مجموعة أساسية في أوائل التسعينيات. شملت هذه المجموعة سلالات برية ومستزرعة من ثماني دول أفريقية وآسيوية. تُستزرع سلالة GIFT الآن في 16 دولة في آسيا وأفريقيا وأمريكا اللاتينية، وتنمو بنسبة 85% أسرع من المجموعة الأساسية. وبالمثل، يُعدّ سمك السلمون الأطلسي من الأسماك التي لها تاريخ معروف في التدجين، وكان أول نوع يخضع لبرنامج تربية منهجي قائم على العائلات. وقد تمّ تربية أكثر من 12 جيلاً منه في الأسر ضمن أقدم برنامج تربية في النرويج، وتمّ استيطان سلالاته المختلفة في العديد من البلدان.
مع ذلك، قد يكون من السابق لأوانه اقتراح مستوى سادس من التدجين لعدد قليل من سلالات عدد محدود من الأنواع. قد يتغير هذا الوضع بسرعة، وسيتمّ قريباً التعرّف على العديد من السلالات المعروفة وتسجيلها، كما لوحظ بالنسبة لآلاف الأنواع من الثدييات والطيور التي تُربّى في المزارع البرية.
التوقعات
التدجين عملية طويلة ومستمرة تسمح للأسماك بالتكيّف مع الأسر والبشر. لم تبدأ هذه العملية إلا منذ بضعة عقود (أو سنوات) بالنسبة لمعظم الأنواع المستزرعة، وبالتالي لا يُمكن اعتبار سوى أقل من ثلث الأنواع أصلية. وقد طرأت تعديلات على بعض الصفات، مثل معدل النمو، خلال عملية التدجين.
يجب أن توازن برامج التربية الجديدة بين القيم السوقية وغير السوقية، مع الحفاظ على تنوع جيني كافٍ لضمان إنتاجية الأسماك وقدرتها على التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة. ويركز مستقبل الاستزراع المائي المستدام أولاً على التحسين المستمر للأنواع المستأنسة، ثم على استعدادنا وقدرتنا على تنويع عدد الأنواع المحلية المستزرعة لتعزيز إنتاج الاستزراع المائي المتنوع والمتوازن.
