المحاصيل الزراعية: علماء ينجحون في زيادة استفادة المزروعات من ضوء الشمس
- إيلا هامبلي
- محررة شؤون المناخ والعلوم
صدر الصورة، Getty Images
حقق فريق من الباحثين البريطانيين والأمريكيين اختراقا علميا في مجال الجينات التي تزيد قدرة المحاصيل الزراعية على الاستفادة من ضوء الشمس.
وطوّر الفريق طريقة لجعل عملية التمثيل الضوئي أكثر فعالية. والتمثيل الضوئي هو تلك العملية الطبيعية التي يحوّل عبرها النبات طاقة ضوء الشمس إلى غذاء.
وأجرى الفريق تجاربه على نبات فول صويا معدّل وراثيا، وحققوا زيادة في المحصول بمقدار 20 في المئة. ويأمل الباحثون في أن يساعد هذا الاختراق العلمي في تخفيف حدّة أزمة الغذاء.
ورأى البروفيسور ستيفن لونغ، قائد الفريق، أن هذا الاختراق العلمي هو الأهم الذي تحقق في كل أبحاثه التي شارك فيها على مدار حياته الطويلة كباحث في علوم الزراعة.
وقال لونغ لبي بي سي: “لطالما تطلّعنا إلى التمثيل الضوئي، متسائلين على مدار 30 عاما عن إمكانية استغلاله. وكان هناك قدر كبير من الشك في إمكانية الاستفادة من هذه العملية الطبيعية وتعظيم المحاصيل الغذائية حول العالم”.
وسواء بشكل مباشر أو غير مباشر، يأتي كل طعامنا نتيجة للتمثيل الضوئي. وهي عملية كيميائية تحدث على مراحل، ويجري فيها استغلال طاقة ضوء الشمس وتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى مواد سكرية تغذّي بدورها النبات لينمو.
وركّز الباحثون على جزء صغير ولكنه هام في عملية التمثيل الضوئي: عندما يكون ضوء الشمس ساطعا تتخذ النباتات وضْعا حمائيا وتُخرج طاقة زائدة في صورة حرارة، وهي في ذلك تحاول تلافي وقوع ضرر في خلاياها. لكن النبات يستغرق دقائق عديدة للخروج من هذا “الوضع الحمائي” والعودة إلى “الوضع الإنتاجي النمائي”.
صدر الصورة، UNIVERSITY OF ILLINOIS
الباحثون استهدفوا آلية يتبعها النبات للحماية من ضوء الشمس الزائد
وعمد الباحثون إلى تعديل الجينات المسؤولة عن هذه الوظيفة الحمائية في نبات فول الصويا الذي كان مادة التجربة ودفْعه إلى العودة إلى الوضع الإنتاجي بسرعة.
ونتيجة لهذا التعديل الجيني، استغرقت أوراق النبات وقتا أطول في عملية التمثيل الضوئي، مما زاد من إنتاجية المحصول بنسبة 20 في المئة.
وكانت أبحاث سابقة شبيهة قد جرت على نبات التبغ ولكنها لم تخرج عن حدود المعامل. أما هذه، فهي المرة الأولى التي يتم فيها إجراء العملية في حقل زراعي.
يقول البروفيسور لونغ: “من المهم للغاية، مع أي تقنية جديدة، أن يتم تجريبها على أرض الواقع لرؤية نتائجها على الطبيعة”.
ويضيف لبي بي سي: “هذه قفزة كبيرة في الإنتاج. وهي تجربة يمكن تطبيقها عالميا في كل المحاصيل الغذائية كالقمح والذرة والأرز”.
وتختلف من بلد لآخر قوانين زراعة المحاصيل المعدلة وراثيا. وكانت المملكة المتحدة أعلنت العام الماضي أنها ستخفف القيود المفروضة على زراعة تلك المحاصيل.
ويأمل العلماء في أن يستفيد المزارعون في البلدان الفقيرة من هذا الاختراق العلمي .. لا سيما، مع ازدياد أعداد المتضررين من نقص الغذاء، وفي ظل ما تشير إليه التوقعات من حاجة ماسة إلى تغييرٍ في مستويات الإمداد الغذائي.
وبحسب تقديرات منظمة الأمم المتحدة للطفولة (اليونيسيف)، بحلول عام 2030 سيعاني أكثر من 660 مليون شخص أعراض سوء التغذية بسبب ندرة الطعام، والسبب الرئيسي في ذلك هو صعوبة نمو النباتات في ظل التغير المناخي، فضلا عن نقصٍ في سلاسل الإمداد بالغذاء.
