باحثون: تعريض جذور النباتات الصغيرة للكهرباء يعزز نموها بنسبة 50 %

باحثون: تعريض جذور النباتات الصغيرة للكهرباء يعزز نموها بنسبة 50 %
TT

باحثون: تعريض جذور النباتات الصغيرة للكهرباء يعزز نموها بنسبة 50 %

باحثون: تعريض جذور النباتات الصغيرة للكهرباء يعزز نموها بنسبة 50 %

على الرغم من أننا لا نستطيع رؤيتها أو الشعور بها عادة، إلا أن نبضات النشاط الكهربائي تتدفق عبر أنسجة النباتات تمامًا مثل الخلايا العصبية البشرية، ما يؤدي إلى حركات مفاجئة أو تحذير .

وقد استخدم باحثون الآن هذه الدوائر لتعزيز نمو النباتات، فوجدوا أن تشغيل شتلات الشعير بالكهرباء يساعد على نمو البراعم الجديدة بشكل أسرع.

ويبدو أن القليل من (دغدغة) الكهرباء يمكن أن يكون في الواقع نعمة حقيقية للإمدادات الغذائية في وقت يتزايد فيه القلق على الأمن الغذائي، وسط الصراعات وتغير المناخ.

ووفقا لمنظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة، واجه ما بين 691 و783 مليون شخص الجوع عام 2022، وهو ما يمثل زيادة قدرها 122 مليون شخص مقارنة بعام 2019.

وقد أجرى الباحثون تجارب على الكهرباء من قبل لمحاولة تعزيز إنتاجية المحاصيل، حيث قاموا بإخضاع شتلات الشعير والبازلاء ونبات الأرابيدوبسيس ثاليانا، وهو نبات من عائلة الخردل، لمجالات كهربائية عالية.

ولتقليل متطلبات الطاقة لمثل هذه البدائل، قام الفريق السويدي الذي يقف وراء هذه الدراسة الجديدة بدلاً من ذلك بتطوير نظام زراعة مائية منخفض الطاقة يطبق جهدًا صغيرًا ولكن ثابتًا على شتلات الشعير (Hordeum vulgare cv. .KWS Irina) لمدة خمسة أيام، وذلك وفق ما نقل موقع «ساينس إليرت» عن مجلة «PNAS» العلمية المرموقة.

وتعمل أنظمة الزراعة المائية المستخدمة لتحفيز شتلات الشعير كهربائياً على استبدال التربة بالمياه، فتنمو على مدار العام، وتستخدم سمادًا أقل من طرق الزراعة الأخرى لأنه يمكن إعادة تدوير العناصر الغذائية والمياه من خلال النظام.

وغالبًا ما تستخدم الزراعة المائية لزراعة الخضروات الورقية الخضراء في أماكن قاحلة مثل القارة القطبية الجنوبية.

وهناك جزء آخر من جاذبية الزراعة المائية هو الطريقة التي يمكن بها تكديس الأنظمة لإنشاء حدائق عمودية موفرة للمساحة.

وفي حين أن الزراعة المائية لديها الكثير من المزايا، إلا أنها مجرد حل واحد ممكن لتحسين الأمن الغذائي الذي يصادف أنه مناسب بشكل خاص «للمناطق ذات الأراضي الصالحة للزراعة القليلة والتي تعاني من ظروف بيئية قاسية»، حسب ما تقول الباحثة بمجال الإلكترونيات الحيوية مؤلفة الدراسة إليني ستافرينيدو بجامعة لينشوبينغ.

فقد قامت ستافرينيدو وزملاؤها بوضع شتلات شعير عمرها 5 أيام على سقالات مصنوعة خصيصًا، ثم استخدموا جهدًا كهربائيًا منخفضًا لمدة خمسة أيام. ثم سمح لها بالنمو لمدة خمسة أيام أخرى قبل الحصاد.

وبالنسبة للسقالة، التي أطلقوا عليها اسم «eSoil»، أعاد الفريق استخدام مادة مصنوعة من البوليمر الموصل والسليلوز، وهو عنصر مهم في جدران الخلايا النباتية. حيث تنمو شتلة الشعير داخل التربة الإلكترونية.

وفي المتوسط، كانت النباتات المحفزة كهربائيا تحتوي على أنسجة أكثر بنسبة 50 في المائة، مقاسة بالوزن الجاف. فكانت أطول بنسبة 30 في المائة من النباتات التي لم تحفّز بعد 15 يوما من النمو.

ولم يُعرف بعد كيف يعزز الطنين المستمر للكهرباء نمو النبات. إلّا ان أحد الاقتراحات هو أن النباتات المحفزة كهربائيا هي بطريقة أو بأخرى أكثر كفاءة في امتصاص العناصر الغذائية. ومع ذلك، لم يتم العثور على اختلافات في محتوى النيتروجين للشتلات بعد 15 يوما، مع أو بدون التحفيز الكهربائي.

لكن ما وجده الباحثون في التجارب اللاحقة هو أن النباتات المحفزة تعالج النترات بكفاءة أكبر، مع مستويات أقل من مركب النيتروجين غير العضوي مقارنة بنظيراتها غير المكهربة، ما يشير إلى أنهم حولوها إلى كتلة حيوية تحتوي على النيتروجين.

وتوضح ستافرينيدو «ليس من الواضح بعد كيف يؤثر التحفيز الكهربائي على هذه العملية«. إلّا ان المثير للدهشة أن الباحثين اكتشفوا أن طفرة نمو الشتلات لم تحدث مباشرة بعد التحفيز الكهربائي، ولكن خلال الأيام الخمسة من النمو المسموح بها بعد إيقاف تشغيل الأقطاب الكهربائية. وهذا يشير إلى أنه حتى الجرعات الصغيرة والقصيرة من التحفيز الكهربائي قد يكون لها تأثير دائم على النباتات».

ومع ذلك، ترجع ستافرينيدو لتقول «ركز عملنا على الشتلات، وبالتالي، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لإظهار ما إذا كان تعزيز النمو عن طريق العلاج التحفيزي في المراحل المبكرة من النمو يؤثر على دورة نمو النباتات بأكملها»،

وقد خلص فريق البحث الى القول «هناك العديد من العوامل الأخرى غير نمو النباتات وإنتاجية المحاصيل التي يجب أخذها في الاعتبار إذا كنا سننتج ما يكفي من الغذاء للعالم، ونقوم بذلك على نحو مستدام».


مقالات ذات صلة

مزيج دوائي يحارب السرطان بطريقة غير تقليدية

يوميات الشرق د. هنريك دياس (المعهد الهولندي للسرطان)

مزيج دوائي يحارب السرطان بطريقة غير تقليدية

وجدت دراسة برازيلية أن مزيجاً من دواءَين تجريبيَّين حقق نتائج واعدة في مكافحة السرطان.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق تعلم اللغة عند الأطفال أمر حاسم يؤثر على نموهم الأكاديمي والمعرفي (جامعة آيوا)

الذكاء الاصطناعي لمساعد الأطفال على تعلم اللغة

طوّر باحثون من كوريا الجنوبية نظاماً مبتكراً يعتمد على الذكاء الاصطناعي التوليدي لمساعدة الأطفال على تعلم اللغة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
صحتك صورة لوجبة صحية من بيكسباي

7 عادات يومية لتحسين صحة أمعائك وتعزيز قدرتك العقلية

على الرغم من أن الأمعاء لا تكتب الشعر أو تحل مسائل الرياضيات فإنها تحتوي على ثروة من الخلايا العصبية مشابهة للدماغ.

كوثر وكيل (لندن)
صحتك تتنافس الألمانيتان لينا هينتشيل وجيت مولر في نهائي مسابقة الغطس المتزامن للسيدات 27 يوليو (د.ب.أ)

3 اختلافات مهمة بينك وبين الرياضي الأولمبي

بينما لا تتنافس من أجل الحصول على ميدالية، يمكنك التعلم من أولئك الذين يفعلون ذلك.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك أنتجت خلايا الغضروف البشرية المعالجة مزيداً من الكولاجين الثاني (نورث وسترن)

تقنية واعدة لتجديد الغضاريف في 3 أيام

نجحت استراتيجية علاجية جديدة وضعها باحثون من جامعة نورث وسترن الأميركية في تنشيط الجينات اللازمة لتجديد الغضاريف التالفة في 3 أيام فقط.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )

«منطقة الفاو الأثرية» كنز الحضارات القديمة إلى واجهة العالم الثقافية

عُثر في المكان على عدد من التماثيل البرونزية وشواهد قبور منحوتة بخط المسند الجنوبي (واس)
عُثر في المكان على عدد من التماثيل البرونزية وشواهد قبور منحوتة بخط المسند الجنوبي (واس)
TT

«منطقة الفاو الأثرية» كنز الحضارات القديمة إلى واجهة العالم الثقافية

عُثر في المكان على عدد من التماثيل البرونزية وشواهد قبور منحوتة بخط المسند الجنوبي (واس)
عُثر في المكان على عدد من التماثيل البرونزية وشواهد قبور منحوتة بخط المسند الجنوبي (واس)

الزمان القرن الثالث قبل الميلاد، المكان على حافة الربع الخالي، منطقة ناهضة بأسواقها التي يعلو منها دويّ المتسوقين وضجيج الحركة الذي يخترق سكون الصحراء التي تحيط بالمكان وتلفه بنعومة، مدينة حيوية تضجّ بالحياة وعامرة بالمساكن والحوانيت التي تعرض بضائع التجار والمسافرين بينها وبين الممالك المختلفة في الجزيرة العربية.

«فجوة في جبل»، هو الوصف التضاريسي لما تُسمى «الفاو» وهي المنطقة التاريخية التي تربعت على طريق التجارة القديمة، التي كانت تُعرف بطريق نجران-الجرفاء، وتربط جنوب شبه الجزيرة العربية بشمالها الشرقي، وفيها تلتقي قوافل التجار، للاستراحة والاتجار بالبضائع القادمة عبر القوافل من ممالك سبأ، ومعين، وقتبان، وحضرموت، وحمير إلى نجران، ومنها إلى قرية الفاو، ثم إلى الأفلاج، فاليمامة، ثم تتجه شرقاً إلى الخليج وشمالاً إلى وادي الرافدين وبلاد الشام.

كانت هذه المكانة الأثيرة للمنطقة، بطابعها التجاري وكونها نقطة التقاء مهمة وحيوية بين الممالك والحواضر المنتشرة في الجزيرة العربية، مؤهلاً لتطور الفاو من محطة مرور قوافل صغيرة إلى مركز تجاري وديني وحضري مهم في وسط الجزيرة العربية، وقد اتخذها ملوك كندة العربية عاصمة لملكهم لـ8 قرون، منذ القرن الرابع قبل الميلاد حتى القرن الرابع للميلاد، قبل أن يغادروها ويتخذوا من شمال الجزيرة العربية مركزاً لحكمهم. وقد تتبّع القدْرُ الميسورُ من الحفريات الأثرية التي اكتُشفت، مسيرةَ تطور المدينة، وطرفاً من سيرتها، حيث صمدت في وجه الهجمات والاعتداءات المختلفة من محيطها الذي يتذبذب بين الضعف والقوة، لا سيما في أواخر القرن الثاني الميلادي.

كانت مدينة حيوية تضجّ بالحياة وعامرة بالمساكن والحوانيت التي تعرض بضائع التجار والمسافرين منها وإليها (واس)

أقدم اكتشاف أثري عربي في السعودية

وهبت قرية الفاو، سرّها لعالم الآثار والمؤرخ السعودي عبد الرحمن الأنصاري، الذي توفي في مارس (آذار) 2023 بعد أن قضى أكثر من عقدين في البحث والتنقيب بهذه المنطقة، حيث قاد أستاذ الآثار في جامعة الملك سعود بالرياض، فريقاً من الباحثين لإجراء أعمال التنقيب في منطقة الفاو جنوب الجزيرة العربية، بين عامَي 1972 و1995.

وتمكّن الأنصاري وفريقه من إعادة اكتشاف منطقة الفاو الأثرية، وأشرف على أعمال التنقيب فيها طوال المدة التي تزيد على عقدين، بعد أن ارتفعت التوقعات بشأن ما يختزنه المكان من ثروة آثارية، تنبأت بها الزيارات الاستكشافية التي قام بها عديد من علماء الآثار الأجانب، وبعض العاملين في شركة «أرامكو السعودية»، منذ الأربعينات، قبل أن ينبري لها الأنصاري وفريقه، للبدء في عمل تاريخي رصين أسفر عن استكشاف ما يعدّ من أهم المواقع الأثرية في شبه الجزيرة العربية، ويمثّل تجسيداً متكاملاً للمدن العربية قبل الإسلام.

كانت المنطقة نقطة التقاء مهمة وحيوية بين الممالك والحواضر المنتشرة في الجزيرة العربية (واس)

ثلاث حضارات متعاقبة

واصلت السعودية جهود استكشاف الموقع الأثري، وأسفرت تلك الجهود عن مكتشفات أثرية تروي قصص 3 حضارات تعاقبت في منطقة الفاو، وكانت المنطقة السكنية التي تضمّ منازل وساحات وشوارع وسوقاً، وبقايا المواضع التي تُخزّن فيها الحبوب وأفران الخبز، والمنطقة المقدسة المكونة من معابد ومقابر، من أوائل ما اكتُشف في المكان، بالإضافة إلى النقوش التي تنتشر في عدد من الواجهات ضمن نطاق القرية، مثل تلك التي تظهر في شرق المدينة، حيث يستقر جبل كبير يزخر بكهوف ونقوش صخرية، وبقايا معبد بُني من الحجارة، وما تبقى من مائدة لتقديم القرابين، بجانب عديد من النقوش التعبدية المنتشرة في المكان.

كما عُثر في الموقع على عدد من التماثيل البرونزية والنماذج، وشواهد قبور منحوتة بخط المسند الجنوبي، وضريح الملك معاوية المبني على شكل هرم مدرج صغير، وأضرحة النبلاء وعلية القوم. وفي 27 يوليو (تموز) 2022 أعلنت هيئة التراث السعودية نجاح فريق علمي سعودي وخبراء دوليين في التوصل إلى كشف جديد عن منطقة لمزاولة شعائر العبادة لسكان منطقة الفاو في الواجهة الصخرية لأطراف جبال طويق المعروفة باسم «خشم قرية» إلى الشرق من موقع الفاو الأثري.

تتبّع القدْرُ الميسورُ من الحفريات الأثرية التي اكتُشفت مسيرةَ تطور المدينة وطرفاً من سيرتها (واس)

إلى واجهة العالم الثقافية

في أقل من عام من انضمام محمية «عروق بني معارض» إلى «قائمة اليونيسكو للتراث العالمي»، نجحت السعودية في تسجيل الواجهة الثقافية لمنطقة الفاو الأثرية في القائمة الدولية، لتصبح ثامن موقع سعودي ينضم إلى القائمة اعترافاً بقيمته الاستثنائية بوصفه جوهرةً حضاريةً وآثاريةً ثمينةً.

وتعكس هذه الوتيرة المتسارعة لتسجيل المواقع الأثرية، ما تتمتع به السعودية من حيوية في تحقيق خطوات مهمة في القطاع الثقافي، منذ أطلقت «رؤية 2030» عوامل العمل على أسس جديدة. وفتحت هذه الاكتشافات في إطار الرؤية، أبواب المملكة على العالم، ورحّبت بالزوار من شتى بقاع الأرض، بوصفها وجهةً سياحيةً عالميةً؛ للوقوف من كثب على ما أنجزته البلاد من مبادرات في مجالات الآثار، والثقافة، والتعليم والفنون؛ للحفاظ على تراث المملكة الغني وجمالها الطبيعي، انطلاقاً من موقعها الجغرافي المتميز في قلب العالمَين العربي والإسلامي.