ثورة أون لاين:
صمم علماء جامعة أستراليا الوطنية محركات دقيقة تلتقط الكربون من طحالب خضراء مزرقة وتنقلها إلى النباتات، ويمثل ذلك إنجازًا كبيرًا قد يعزز إنتاج المحاصيل الزراعية المهمة مثل القمح واللوبياء .
وقال الباحث الرئيس للدراسة في كلية علوم الأحياء في جامعة أستراليا الوطنية، أن هذا الاكتشاف يمثل خطوة مهمة لتعزيز العملية التي تستخدمها النباتات في تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء وضوء الشمس إلى طاقة، ويسمى ذلك التمثيل الضوئي، ويقف ضعف هذه العملية عائقًا أمام تعزيز إنتاج المحاصيل الزراعية.
حيث نجحنا لأول مرة في زرع أجزاء دقيقة من البكتيريا الزرقاء، التي تسمى الطحالب الخضراء المزرقة، في النباتات ما يساعد في زيادة معدل نموها وإنتاجيتها بنسبة 60%.
وتسمى هذه الأجزاء الجسيمات الكربوكسيلية، وهي مسؤولة عن الكفاءة الكبيرة للبكتيريا الزرقاء في تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكريات غنية بالطاقة.
حيث كان زرع الجسيمات الكربوكسيلية في النباتات في الماضي ضربًا من الخيال، وقضينا خمسة أعوام حتى استطعنا تحقيق ذلك.
وحاولنا زراعة محركات تلتقط الكربون في النباتات، ويحاكي ذلك ما نجحت البكتيريا الزرقاء في تحقيقه منذ ملايين السنين، وهذه البكتيريا هي أسلاف البلاستيدات الخضراء التي تستخدمها النباتات حاليًا في إنتاج غذاءها.
وإنزيم روبيسكو مسؤول عن استخلاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، لكنه بطيء ولا يستطيع التمييز بين ثاني أكسيد الكربون والأكسجين ما يؤدي إلى إهدار الطاقة.
حيث تتفوق البكتيريا الزرقاء على المحاصيل الزراعية في استخدامها لآلية تسمى تركيز ثاني أكسيد الكربون كي تنقل كميات كبيرة منه إلى جسيماتها الكربوكسيلية التي تتضمن إنزيم روبيسكو. وتزيد هذه الآلية سرعة تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر وتقلل التفاعل مع الأكسجين.
ويلتقط إنزيم روبيسكو الموجود في البكتيريا الزرقاء ثاني أكسيد الكربون وينتج السكريات أسرع من الإنزيم الموجود في النباتات بثلاث مرات.
وأظهرت النماذج الحاسوبية أن تحسين التمثيل الضوئي في النباتات من خلال استخدام هذه الآلية يؤدي إلى زيادة كبيرة في معدل نموها وإنتاجيتها.
فما زلنا بحاجة إلى المزيد من العمل، لكن نجاحنا في تحقيق ذلك في نبات التبغ يمثل خطوة مهمة توضح إمكانية تطبيقه في المحاصيل الزراعية مستقبلًا، ما يساعد في زيادة إنتاجيتها.
فان هذا الاكتشاف يقدم استراتيجية واعدة طويلة المدى لتعزيز إنتاجية المحاصيل الزراعية عالميًا. ونحتاج إلى جميع الجهود والابتكارات لتعزيز إنتاجية المحاصيل الزراعية كي نوفر الغذاء للأعداد المتزايدة من سكان العالم.
 

Share

أضف تعليق


كود امني
تحديث