ساعدنیوز: فی أکثر الأماکن قسوه على الأرض، من الصحارى الحارقه إلى القاره القطبیه الجنوبیه، نجحت نباتات استثنائیه فی تطویر قدرات مذهله للبقاء. والیوم یحاول العلماء فک أسرارها أملاً فی تطویر محاصیل أکثر مقاومه للجفاف وتغیر المناخ.
وفقا لساعدنیوز، عندما تذبل معظم النباتات بعد أیام قلیله من الجفاف، توجد أنواع أخرى تستطیع أن تبقى بلا ماء لأشهر، بل وتبدو وکأنها ماتت تمامًا، ثم تعود إلى الحیاه خلال ساعات فقط بعد هطول المطر. کیف یمکن لنبات أن یفعل ذلک؟ وهل یحمل هذا السر مفتاح مستقبل الزراعه فی عالم یزداد حراره عامًا بعد عام؟
یطلق العلماء اسم "نباتات القیامه" على مجموعه نادره من النباتات القادره على تحمل فقدان أکثر من 95% من الماء الموجود فی أنسجتها، ثم استعاده نشاطها الطبیعی بمجرد حصولها على الماء مره أخرى. ومن أشهر هذه النباتات Selaginella lepidophylla وCraterostigma plantagineum وHaberlea rhodopensis.
راجعت فرق بحثیه بقیاده البروفیسوره Dorothea Bartels من جامعه بون الألمانیه، إلى جانب الدکتور Tsanko Gechev وزملائه، عشرات الدراسات الجینومیه والوراثیه لفهم کیفیه بقاء هذه النباتات على قید الحیاه. وکان الهدف هو تحدید الجینات والمسارات البیولوجیه التی تحمی الخلایا أثناء الجفاف الشدید، باستخدام تحلیلات الجینوم الکامل ودراسات التعبیر الجینی والبروتینات والمستقلبات. وأظهرت النتائج أن هذه النباتات تنتج بروتینات وسکریات خاصه تحافظ على سلامه الخلایا وتمنع تلف الأغشیه والحمض النووی أثناء فقدان الماء.
ألیس من المدهش أن یتحول نبات جاف بالکامل إلى نبات أخضر خلال ساعات قلیله فقط؟
فی صحراء نامیب، حیث قد تمر سنوات دون أمطار، تنمو نبته Welwitschia mirabilis، وهی واحده من أغرب النباتات على الإطلاق. تمتلک ورقتین فقط طوال حیاتها، لکنهما تستمران فی النمو لعشرات القرون، وقد یتجاوز عمر بعض النباتات ألفی عام.
کشف فریق دولی ضم الباحث Tao Wan من حدیقه فیری لیک النباتیه فی الصین، والبروفیسور Andrew Leitch من جامعه کوین ماری فی لندن، أن جینوم هذا النبات یحمل تکیفات فریده ساعدته على العیش فی بیئه شدیده الجفاف والحراره. ویرى الباحثون أن هذه التکیفات تمنحه کفاءه عالیه فی استهلاک الطاقه وإصلاح الأضرار الناتجه عن الظروف القاسیه، وهو ما أثار اهتمام علماء الزراعه الوراثیه حول العالم.
فکیف یستطیع نبات واحد الاستمرار بینما تعجز آلاف الأنواع الأخرى عن البقاء فی البیئه نفسها؟
فی عام 2024، نشر باحثون صینیون دراسه لافته حول الطحلب الصحراوی Syntrichia caninervis، الذی ینمو طبیعیًا فی صحارى قاسیه مثل موهافی ومناطق بارده أخرى.
اختبر الفریق النبات بعد تعریضه لفقدان شبه کامل للماء، ودرجات حراره وصلت إلى -196 درجه مئویه، وإشعاع غاما مرتفع، ثم وضعه فی بیئه تحاکی ظروف المریخ. والمفاجأه أن النبات استطاع استعاده نموه بعد انتهاء التجارب فی الظروف المناسبه. ویرى الباحثون أن هذه النتائج قد تساعد مستقبلًا فی تطویر نباتات تتحمل البیئات القاسیه، مع التأکید على أن ذلک لا یعنی إمکانیه زراعه النباتات مباشره على سطح المریخ فی الوقت الحالی.
هل یمکن أن تکون هذه مجرد بدایه لثوره فی الزراعه الفضائیه؟
ولعل واحده من أکثر القصص إثاره جاءت من القاره القطبیه الجنوبیه. فقد قاد الباحث الإیطالی Nunzio Cannone بالتعاون مع العالم Peter Convey وفریق دولی دراسه على نباتات حزازیه کانت مدفونه تحت نهر جلیدی لمده تقارب 600 عام.
استخدم الفریق التأریخ بالکربون المشع لتحدید عمر العینات، ثم أجرى اختبارات للنمو وقیاسات لحیویه الخلایا بعد انکشافها نتیجه ذوبان الجلید. وکانت النتیجه صادمه؛ إذ استعادت بعض هذه الحزازیات نشاطها الحیوی بعد قرون من السکون، وهو ما فتح آفاقًا جدیده لفهم آلیات البقاء فی الظروف القصوى وإمکانیه الاستفاده منها فی الطب وحفظ التنوع الحیوی وحتى أبحاث الفضاء.
لا یقتصر الفضول العلمی على معرفه کیفیه بقائها فقط، بل لأن العالم یواجه موجات جفاف وارتفاعًا مستمرًا فی درجات الحراره. وإذا نجح الباحثون فی نقل بعض هذه الصفات الوراثیه إلى المحاصیل الزراعیه، فقد یصبح من الممکن إنتاج نباتات تتحمل نقص المیاه وتوفر الغذاء لملایین البشر فی المستقبل.
ورغم أن الطریق ما یزال طویلًا، فإن دراسه النباتات المتطرفه أصبحت واحده من أکثر المجالات الواعده فی علوم النبات والهندسه الوراثیه.
فی النهایه، تذکرنا هذه الکائنات الصامته بأن الحیاه قادره دائمًا على إیجاد حلول مذهله. فمن کان یتخیل أن نباتًا یبدو میتًا یمکن أن یعود إلى الحیاه، أو أن طحلبًا صغیرًا قد یساعد یومًا فی رسم ملامح الزراعه المستقبلیه على الأرض وربما خارجها؟
