مجلة رؤى
مجلة رؤى
ثقف نفسك وتعلم ما يفيدك: أفكار منزلية وتعليمية وحيل علمية وتقنية وفوائد صحية
  • الرئيسية
  • فهرس المجلة
  • الخصوصية
  • من نحن
☲

☖ » علوم

نباتات النشور … نباتات تعود من الموت

بقلم: د. بريت ويليامز و د. ساجاديفان موندري
ترجمة: ابراهيم عبدالله العلو

” تستطيع نباتات النشور العيش لسنوات في حالة جفاف هوائي قبل النمو بطاقة كاملة عند هطول المطر. كيف تتمكن من فعل ذلك وهل بالإمكان نقل هذه الخاصية لتحسين تحمل المحاصيل للجفاف والحرارة والملوحة والعدوى؟ “

تحتاج النباتات إلى كمية وافرة من المياه. وفي يوم مشمس حار تستبدل بعض النباتات كل جزيء ماء لديها خلال ساعة واحدة.
نحن نصنع السيارات بحيث تصبح أكثر كفاءة في استهلاك الوقود وتخفيض الكلف والانبعاثات الضارة ولكن هل نتمكن من دفع النباتات لتصبح أكثر فعالية في استخدام الماء والحصول على محاصيل أكبر مقابل كل قطرة؟
قد تحوي النباتات أكثر من 90% من حجمها ماءً بالمقارنة مع نسبة 60% لدى البشر. ولمقارنة متطلبات الماء لدى النبات نقول إذا وصلت نسبة فقد النبات للماء إلى مستوى نسبته لدى البشر فسوف يذبل ويموت.

كيف نساعد النبات على تحمل الجفاف؟

تستطيع مجموعة صغيرة من النباتات المزهرة فقدان أكثر من 90% من ماءها وتبقى على هذه الحالة عدة شهور. وقد تملك ” نباتات النشور” تلك سر تحسين تحمل المحاصيل للجفاف.
وكالعنقاء ( طائر اسطوري ينبعث من الرماد بعد موته) تجف نباتات النشور إلى حالة رماد جاف وعند الري ” تنبعث ” لتبدأ النمو بكامل طاقتها خلال 24 إلى 72 ساعة.
تخيل ان بإمكاننا توليد محاصيل تتحمل الفقد الكبير للماء خلال فترات الجفاف ومن ثم تعاود النمو عند هطول المطر !.
اكتشف فريق الابحاث لدينا في جامعة كوينسلاند للتقانة في استراليا مؤخراً ان خلايا نبات من نباتات النشور الأسترالية لا تموت عند الجفاف وعند توفر الماء تتجدد النسج الموجودة مسبقاً بدلا من توليد نسج جديدة.
اثبتت الابحاث التالية ان تلك الخلايا تستطيع البقاء على قيد الحياة لفترات تتراوح ما بين أشهر إلى سنوات عندما تكون في الحالة الجافة. وتبين ان من نباتات النشور من “ذاب بعد تجمد ” وعاود النمو بعد بقاءه متجمداً لمئات السنين في طبقات الجليد القطبي والتي بدأت بالذوبان بفعل الاحترار العالمي.

كيف تتمكن الخلايا في نباتات النشور من العيش في مثل تلك الظروف البالغة الصعوبة؟

لقد دفعتنا ملاحظة بقاء الخلايا على قيد الحياة في نباتات النشور عند الجفاف للنظر إلى الاستراتيجيات المختلفة التي تستخدمها النباتات والحيوانات لكبح موت الخلايا (وتم نشر تفاصيل هذه التحليلات مؤخراً في مجلة)
تبين لنا ان نباتات النشور تزيد من كمية التريهالوز وهو أحد انواع السكر الذي لا تراكمه معظم النباتات الارضية بمستويات مرتفعة. وتستخدم هذه النباتات هذا السكر لتنظيم مسارات موت الخلية المبرمج.
وموت الخلية المبرمج هو عملية تحدث في كل المخلوقات. وتقرر هذه العملية ما إذا كانت خلية ما ستعيش او تموت ويحدث ذلك خلال النمو أو استجابة للشدة.
ففي البشر يساعد موت الخلية المبرمج على تشكيل أصابع ايدينا وأرجلنا بحيث يأمر الخلايا الموجودة بين الأصابع بالموت بينما تنقسم وتنمو الخلايا المحيطة بها لتشكل أصابعنا.
يعتقد ان موت الخلايا المبرمج يساعد المخلوق على البقاء من خلال التضحية ببعض الخلايا بصورة منضبطة بحيث تحد من عدد الخلايا التي تموت بلا إنضباط . ومن المعلوم ان كل شدة تفضي إلى الموت فإذا استطعنا التحكم بقرار مسارات موت الخلية المبرمج قد يصبح بالإمكان توليد محاصيل تتحمل الكثير من الشدائد مثل الجفاف والحرارة والملوحة والاوبئة التي تسببها الفطور وكائنات ممرضة أخرى .
ومع هذه المعلومات هل نستطيع نقل خصائص البقاء الموجودة لدى نباتات النشور إلى المحاصيل؟

إطعام بشر أكثر

وصل عدد سكان العالم اليوم إلى ما يقرب من 7.5 مليار إنسان ومن المتوقع ان يصل إلى 10 مليار إنسان بحلول عام 2050 .
ومن أجل إطعام هذا العدد الهائل من البشر يتوجب علينا إنتاج غذاء خلال الخمسين عاماً المقبلة أكثر مما انتجنا خلال الـ 10000 عاماً الماضية مجتمعة.
وهذا يوازي زيادة 70% في الإنتاج الزراعي.

هل سنتمكن من زيادة موارد الغذاء لتلبية هذا الطلب دون تدمير البيئة؟


تستخدم الزراعة 70% من مواردنا المائية العذبة على مستوى العالم ولكن انتاج 1 كغ من البروتين الحيواني يستهلك 100 ضعف حجم الماء اللازم لإنتاج 1 كغ من الكتلة النباتية . لان الحيوانات تحتاج للماء مباشرة إضافة إلى النبات كعلف.ولذلك يضاف الماء اللازم لإنتاج علف الحيوان إلى الاحتياج المائي اللازم لإنتاج البروتين الحيواني .

هل نستطيع العيش على البروتينات ذات المنشأ النباتي وحدها؟


توفر النباتات ذات المحتوى المرتفع من البروتين مثل البقول والحبوب القطاني الاجابة على هذا السؤال.
فالبقوليات نباتات تنتج ثماراً داخل قرون ونعني بحبوب القطاني البذور الجافة للبقول. تعتبر حبوب القطاني مثل الحمص والعدس والفول والفول المونج من الاغذية المهمة ذات المحتوى العالي من البروتين والالياف والمعادن الاساسية مثل الحديد وحمض الفوليك ومجموعة اخرى من فيتامينات ب.

وكغيرها من المحاصيل تتعرض الحبوب البقولية للجفاف وشدائد بيئية أخرى. ماهي امكانية تحسين تحمل الشدائد لدى حبوب البقول ؟


باستخدام ملاحظتنا بان تراكم التريهالوز يحفز مسارات البقاء قمنا بنقل مورث(جين) وحيد من مسار بقاء لدى نبات نشور استرالي إلى نبات الحمص وقيمنا تحمل النبات للشدائد.
اظهرت التجارب الاولية في البيوت الزجاجية ان نباتات الحمص المحورة وراثياً متحملة للجفاف والملوحة والحرارة اضافة لمقاومتها لفطر العفن الرمادي الذي يتشكل على ثمار الفراولة عندما تترك خارج الثلاجة.
كما انها تنتج كميات أكبر من السكر عالي الجودة وثماراً أكبر حجماً.
 نباتات الحمص المحورة وراثياً التي تضم مورث محفز على البقاء مستخلص من نباتات النشور الأسترالية تريبوجون لوليفورميس مقاومة للشدة.

تظهر هذه الصورة الى اليسار نباتات غير محورة وراثياً والى اليمين نبات حمص محور وراثياً تعرض للشدة خلال الازهار عن طريق توفير نصف كمية الماء لمدة 30 يوم واخذت هذه الصورة بعد مرور 35 يوم اضافي بدون ري.
ورغم انها لا تزال في مراحلها الاولى تظهر هذه التجارب امكانية كامنة هائلة لنقل خاصية تحمل الشدائد من نباتات النشور إلى المحاصيل دون التأثير على معدلات النمو والإنتاج. وربما نتمكن في المستقبل وباستخدام تقنيات تصحيح المورثات المطورة حديثاً من تطوير محاصيل متحملة للشدائد تستطيع الاستمرار في العطاء رغم الظروف البيئية الشديدة الجفاف.

اثبتت الدراسات الاولية في البيوت الزجاجية ان نباتات الحمص المحورة وراثياً متحملة للجفاف والملوحة والحرارة اضافة لمقاومتها لفطر العفن الرمادي على الفراولة. الاشخاص من اليسار الى اليمين: د. سوديبتا داس بهوميك. د. ساجاديفان موندري . د. ماي لين هوانج . د. بريت ويليامز.

===============
د. بريت ويليامز باحث في جامعة كوينسلاند للتقانة
د. ساجاديفان موندري مدير مركز المحاصيل الاستوائية والسلع الحيوية في جامعة كوينسلاند للتقانة في استراليا.

AUSTRALIAN SCIENCE
MARCH, APRIL 2017

مقالات قد تهمك

تقنيات العلاج بالمعنى للتخلص من القلق والكآبة – ترجمة سهام محجوبي

لماذا تصنع هياكل السيارات من الحديد وليس الفولاذ المقاوم للصدأ ؟

اختبار منزلي يستخدم شمع الأذن لقياس التوتر والإكتئاب !

تربة يمكنها سحب الماء من الهواء وتوزيعه على النباتات

جرافين من القمامة !

بكتريا تحول النباتات العادية إلى نباتات مقاومة لملوحة التربة

لماذا يلدغ البعوض بعض الاشخاص أكثر من غيرهم ؟ إليك 6 أسباب

محاولة لإستنساخ حصان منقرض منذ 42 ألف عام

Share on Twitter Share on Facebook Share on Pinterest Share on Email Share on SMS Share on WhatsApp Share on Telegram
  • علوم
رابط المقال : https://wp.me/pazaUR-5k
الوسوم:زراعة

اترك تعليقاً إلغاء الرد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

سبعة − 2 =

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

تصفّح المقالات

← 16 مكمل غذائي طبيعي مفيد لعلاج مرض السكري
استرجع أدوات سطح المكتب Desktop Gadgets في ويندوز 10 →
  • رائج

    ماهي شفرة مورس وكيف ترسل استغاثة بشفرة مورس ؟

    less than 1 min read No comments 69758 views

    أيهما أفضل مصابيح الإضاءة البيضاء أم الصفراء ؟

    less than 1 min read 2 تعليقان 35964 views

    أُرجوزة التشريح : بالعربي الفصيح 1000 بيت موزون في علم التشريح

    less than 1 min read No comments 26743 views

    فوائد نبات الجوجوبا أو الذهب الأخضر – Jojoba tree

    less than 1 min read 4 تعليقات 26285 views

    فيديو : طريقة تفريغ أي خزان بدون مضخة

    less than 1 min read No comments 24737 views

    ما هو الكربون النشط وكيف تحول الفحم العادي إلى فحم منشط ؟

    less than 1 min read 4 تعليقات 23933 views
  • أحدث المقالات في هذا القسم

    ما هو الجاثوم: سر شلل النوم وطرق علاجه

    أسبوع واحد ago less than 1 min read

    إذا كان الهيدروجين وقود المستقبل، فلماذا لا نستخدمه؟

    3 أسابيع ago less than 1 min read

    إعصار القنبلة : ما هي قنبلة الطقس التي ضربت أمريكا وكندا وما أسبابها ؟

    شهر واحد ago less than 1 min read

    هل علم النفس حقيقي أم زائف ؟

    3 أشهر ago less than 1 min read

    لماذا يزرع دوار الشمس حول محطات الطاقة النووية ؟

    3 أشهر ago less than 1 min read

    جزيئات بلاستيك دقيقة في الدم ، كيف وصلت هناك ؟

    10 أشهر ago less than 1 min read
  • اشترك في نشرتنا البريدية

    • اقتصاد وأعمال (65)
    • تعليم (42)
    • تقنية (278)
    • تنمية (111)
    • حقائق و شائعات (27)
    • صحة (434)
    • علوم (226)
    • فنون (38)
    • مقالات-الكتاب (32)
    • منوعات (188)
    • Facebook
    • Twitter
↑
© 2023 مجلة رؤى
مجلة رؤى