لا يوجد تحدي أصعب من تحدي الجفاف لأي أمة، فالجفاف لا يعني فقط ندرة الماء عنصر الحياة الأهم للبشر ، بل يمتد أيضاً إلى ندرة الطعام نتيجة و جفاف المزروعات و موتها و بالتالي هلاك الماشية و قد يهدد البشر بالجفاف والمجاعة في الوقت ذاته.

  أفضل خبر يمكن أن تسمعه أو تقرأه في هذا المجال هو اكتشاف تقنية رخيصة في متناول الجميع يمكنها مكافحة جفاف المزروعات لفترات أطول , و هذا هو ما اكتشفه الباحثون في مركز ريكن لعلوم الموارد المستدامة باليابان ,

طريقة جديدة، لكن بسيطة، لزيادة تحمل الجفاف لدى مجموعة واسعة من النباتات.

 استطاع العلماء الحصول على نتائج رائعة للحفاظ على النباتات المعرضة للجفاف لفترة تصل إلى أسبوعين كاملين فقط بإستخدام مادة متوفرة في كل بيت تقريباً و هي الخل.

نتائج أفضل من المتوقع

 اكتشف العلماء أن بعض النباتات من جنس أرابيدوبسيس لديها قدرة قوية على تحمل الجفاف، وبمزيد من البحث تبين أن هذه النباتات لديها طفرة تساهم في إفراز انزيم يسمى HDA6  , كان الهدف الأول من الدراسة الحالية تحديد كيف تسمح هذه الطفرة للنباتات بالنمو بشكل طبيعي في ظروف حادة وممتدة دون ماء.   

أدى هذا المشروع إلى العديد من الاكتشافات الهامة.

اكتشف العلماء أن الإستخدام الخارجي للخل يمكن أن يعزز تحمل الجفاف في نبات الأربيدوبسيس، كما وجدوا أيضا أن هذا المسار البيولوجي موجود في بعض المحاصيل المهمة مثل الذرة والأرز والقمح .

أظهر الاختبار الأولي في نباتات أرابيدوبسيس العادية الموضوعة تحت اجهاد الجفاف أن التعبير الجيني على نطاق واسع من hda6 يرتبط بتفعيل المسار البيولوجي الذي ينتج مادة الخلات المكون الرئيسي للخل. بينما في النباتات المتحولة جينياً ، وجدوا أنه في ظل نفس الظروف، تم تنشيط هذا المسار أكثر من ذلك، وأنتجت النباتات كميات أكبر من الخلات.

وأظهر تحليل آخر أن نشاط انزيم HDA6 بمثابة مفتاح يتحكم في تنشيط مسارات أيضية مختلفة . ففي الظروف العادية عادة ما تقوم النباتات بتحطيم السكر من أجل الطاقة، ولكن في وقت الجفاف، فإنها تتحول إلى مسار إنتاج الأسيتات.

    النباتات التي تحتوي خلات أكثر تفوقت حتى على نظريتها ذات الطفرات التي تنتج كميات أقل من الخلات

وقام الفريق بعد ذلك بقياس مستويات الخلات في النباتات العادية، ووجد أن كمية الخلات التي تنتجها النباتات أثناء الجفاف ترتبط ارتباطا مباشرا بمدى نجاحها.

لتأكيد ذلك، قاموا باختبار النباتات ذات الطفرات في اثنين من الجينات الموجودة في مسار إنتاج الخلات الحيوية. وأظهرت النتائج أن هذه النباتات تنتج أقل خلات وكانت أكثر حساسية للجفاف من النباتات العادية.    

الخل لمحاربة الجفاف

واختبر الفريق هذه الفرضية من خلال زراعة النباتات الطبيعية في ظروف الجفاف والعلاج بحامض الخليك، والأحماض العضوية الأخرى، أو الماء. وجدوا أنه بعد 14 يوما أكثر من 70٪ من النباتات التي تم معاملتها بحامض الخليك قد نجت ، في حين أن جميع النباتات الأخرى تقريبا قد ماتت.

هذا يعني أن زيادة كمية الخلات في النباتات يمكن أن تساعدهم على البقاء على قيد الحياة خلال فترات الجفاف. فوحدها النباتات التي اضيف الخل لها نجت لمدة تصل لأسبوعين .

وقد قام العلماء بنفس التجربة الموصوفة أعلاه، ووجدوا أن تحمل الجفاف زاد أيضا في الأرز والقمح والذرة عند زراعة النباتات في تركيزات حمض الخليك المثلى.

و على الرغم من أن التكنولوجيات المعدلة وراثيا يمكن استخدامها لإنشاء نباتات أكثر تحملاً للجفاف، يجب علينا أيضا تطوير تقنيات بسيطة وأقل تكلفة لأن النباتات المعدلة وراثيا غير متوفرة في جميع البلدان، لذا فإن الإستخدام الخارجي للخلات على النباتات سيكون مفيداً وبسيطاً ، وأقل تكلفة بكثير لتعزيز تحمل الجفاف في مجموعة متنوعة من النباتات. ‘

التركيز المطلوب

بالتأكيد تتساءل عن التركيز المطلوب، بالرغم من عدم ذكر التركيز المطلوب في المصدر الرئيسي إلا  أن موقع sacbee تواصل مع أحد الباحثين لمعرفة التركيز المطلوب وكانت النتيجة كالتالي وفقاً للمصدر المذكور

 كان التركيز الذي تم استخدامه من الخل في الدراسة السابقة يتكون من خلط 40 جزء من الماء مع جزء واحد من الخل .

و مع ذلك  يرغب العلماء في إجراء المزيد من التجارب لمعرفة التركيز الأمثل .

مثل هذه التقنيات يمكنها أن تغير مستقبل الزراعة في بلادنا ، خصوصاً مع اتساع نطاق الجفاف و الندرة المائية و التصحر مع تنامي السكان بشكل قد نعجز معه عن توفير متطلبات النباتات من الماء .

مصادر
https://www.riken.jp/en/pr/press/2017/20170627_2/
https://www.sacbee.com/entertainment/living/home-garden/article159183474.html

https://www.nature.com/articles/nplants201797#f3