طائرات فوق صوتية لعبور المحيطات... ومسيّرة لنقل ركاب المدن

مشاريع كبرى لغزو أجواء العالم

«درون كندا» لإيصال البضائع إلى المناطق النائية
«درون كندا» لإيصال البضائع إلى المناطق النائية
TT

طائرات فوق صوتية لعبور المحيطات... ومسيّرة لنقل ركاب المدن

«درون كندا» لإيصال البضائع إلى المناطق النائية
«درون كندا» لإيصال البضائع إلى المناطق النائية

تقدّمت مدينة لوس أنجليس، نهاية العام الماضي، بدعوة ضدّ إدارة الطيران الفيدرالية لأنها «سمحت لعدد لا يعدّ ولا يحصى من الطائرات بالتحليق على علوّ منخفض فوق المنازل والمدارس والحدائق العامة».

ضجيج وتلوث
صحيح أنّ خطوة الإدارة هذه تواجه بعض الانتقادات، إلا أنّ قلّة من الناس سيعدونها خاطئة بعد إعلان الإدارة اعتمادها لغرض مساعدة خطوط الطيران في مطارات كثيرة في البلاد على الحدّ من استخدام الوقود، وتخفيف انبعاثات الكربون. ولكن الطيران في ممرّات جويّة مختصرة في هذه المطارات، ومنها مطار «هوليوود بوربانك»، يضع الأحياء المجاورة لها تحت وطأة ضجيج الطائرات، الأمر الذي دفع مدن أخرى بالسير على خطى لوس أنجليس في تحدّي برنامج إدارة الطيران الفيدرالية.
إنّ المخاوف التي نشرتها هذه التقنية الواعدة على نطاق واسع يجب أنّ تكون درساً لصناعة الطيران التي تواصل تقدّمها على جبهات كثيرة.
وتتلقّى طائرات الدرون المستخدمة في توصيل الطرود إلى المكاتب والمنازل دعماً دعائياً واسعاً، بينما لا تزال جهود إعادة إحياء السفر بالطائرات الفوق صوتية بعيدة عن الإعلام، دون أن ننسى حماس كثيرين لسيناريو مستقبلي يتحدّث عن تحليق مركبات أجرة طائرة دون طيّار فوق المدن.
وعدت ميليندا باغلارييلو، مديرة الشؤون البيئية في «مجلس المطارات الدولي - أميركا الشمالية»، أنّ «الناس يشعرون بالحماس تجاه هذه التطورات، وما يدور في فلكها من أخبار. ولكن بعيداً عن نظرة الخيال العلمي إلى هذه التقنية الجذّابة، فهناك سياسات يجب أن تناقش».
ولكنّ الحقيقة هي أنّ تطبيق هذا الأمر ليس بسهولة الحديث عنه، لا سيما أن الأطراف نفسها التي تملك حصّة استثمارية في هذه التقنيات الناشئة لا تعرف إلى أين ستؤول الأمور.

طيران فوق صوتي
ظهر الطيران فوق الصوتي للمرّة الأولى عام 1976، مع طائرة الكونكورد التي استمرّت في العمل حتى عام 2003، ما يعني أنّه ليس تقنية جديدة، وأنّ التوقعات المحيطة بعودته ليست بعيدة عن الحقيقة. ويرى بليك شول، مؤسس شركة «بوم سوبرسونيك» مديرها التنفيذي، أنّه في حال عاد الطيران فوق الصوتي اليوم إلى التشغيل، يجب أن يحمل معه نموذجاً تجارياً أفضل يكون بمتناول عدد أكبر من المسافرين.
وفي مقابلة إذاعية للحديث عن طائرة «أوفرتور» (Overture) فوق الصوتية التي يعمل على تطويرها، قال شول إنّ «الطيران فوق الصوتي سيعود هذه المرّة بأسعار مدروسة مناسبة للأشخاص القادرين على السفر في درجة رجال الأعمال، ودفع مبلغ يقارب 5 آلاف دولار للرحلة من نيويورك إلى لندن».
ولكن الضربة الحقيقية التي سيواجهها الطيران فوق الصوتي ستكون في تأثيره على زيادة انبعاثات الكربون، إذ يُقال إن هذا النوع من الطيران سيقضي على جهود خطوط الطيران الساعية لتخفيف بصمتها الكربونية لأنّه يستهلك كمية وقود أكبر بكثير من التي يستهلكها الطيران المستخدم حالياً للمسافر الواحد. وكان متحدّث باسم شركة «بوم» قد كشف أنّ الطائرات الجديدة ستحمل ما يتراوح بين ألف وألفي راكب خلال السنوات العشر الأولى من خدمتها.
ومن جهته، كشف دان راثرفورد، أحد معدّي دراسة أجراها المجلس الدولي للنقل النظيف حول التأثيرات البيئية لهذه الطائرات، أنّ «كمية ثاني أوكسيد الكربون التي تنتجها ألفا طائرة فوق صوتية خلال سنوات خدمتها يوازي خمس ميزانية الكربون الكاملة للطيران الدولي. ولا شكّ أنّ هذا الأمر سيزيد من صعوبة التزام صناعة الطيران بالتحدّي الذي وضعته لخفض حصتها من انبعاثات الكربون إلى النصف».
ولا بد من الإشارة إلى أنّ إحياء هذه الطائرات من جديد في هذا الوقت الحساس الذي يشهد امتعاضاً من النمو المتزايد للسفر الجوّي، ولّد حالة من التراجع.

خدمات «الدرون»
أظهر مسح أجراه موقع «أنماند إيرسبيس»، المتخصص بصناعة الطيران الآلي، أنّ عدد الدول التي تسمح اليوم، أو ستسمح قريباً، باستخدام الطائرات ذاتية القيادة (الدرون) لخدمات التوصيل، وصل إلى 45. ولكنّ هذه التقنية لا تزال بعيدة جداً عن التقدّم المطلوب من الأنظمة القادرة فعلاً على تنظيم المجال الجوي.
وترى إيزابيل ديل بوزو دي بوزا، مديرة قسم إدارة النشاط الجوي للطائرات الآلية في شركة «إيرباص»، أنّ «حقيقة طيران كثير من المركبات في وقت واحد تولّد نوعاً من التعقيد. فطائرات الدرون آلية، ولا يمكن التواصل معها، في حين أنّ إدارة حركة الملاحة الجوية لا تزال تعتمد حتّى اليوم على التواصل الصوتي».
ومن جهته، يرى مايكا زهرا، المدير الرئيس التنفيذي لشركة «درون ديلفري كندا» أنّ الانطباع السائد يوحي للناس بأنّهم قريباً سيتلقون جميع طرودهم بواسطة طائرات الدرون، إلّا أنّ التقنية المتوفّرة حالياً صالحة للاستخدام في مجالات محدودة، أبرزها التطبيقات المحصورة بين الشركات، وخدمات التوصيل إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها، وحالات أخرى أولويتها السرعة.
وتعمل غالبية طائرات الدرون بالبطارية، ما يعني أن بصمتها الكربونية أقلّ من وسائل النقل الأخرى، ولكنّ أهمية هذه الميزة تتراجع عند مقارنتها بكلفة الشروط المطلوبة لتشغيل هذه المركبات، كالمخازن التي تعمل بالطاقة التقليدية، والمرافئ المخصصة لطائرات الدرون، ومحطات الشحن.

طائرات ركاب مسيّرة
يُشار إلى مركبات النقل الجوّي المُدني على أنّها طائرات درون كبيرة مطوّرة لنقل الركّاب. وقد بدأت شركة «إي هانغ» (EHang) الصينية باختبار طائرة دون طيّار قادرة على حمل راكبين، ووضعت خططاً لبدء تسيير رحلاتها في مدينة غوانزو. أمّا طائرة «أوبر إيليفيت» (Uber Elevate)، فمن المزمع أن تبدأ رحلاتها في عام 2023، في مدينتين في الولايات المتحدة وفي ملبورن الأسترالية.
ويرى فريد ريد، المدير العام لقسم النقل في شركة «إير بي إن بي» الرئيس الأسبق لشركة تعمل في تطوير طائرات النقل المدني، أنّ «هذه الطائرات ستصبح متوفرة بمئات الآلاف خلال 20 عاماً».
وإذا افترضنا أنّه محقّ، فهذا يعني أنّ الطيران سيصبح جزءاً مؤثراً في حياتنا اليومية، وسنرى المرافئ الجويّة في كلّ مكان نظراً لأهميتها في ربط مراكز النقل في مختلف المدن، وربط هذه المدن بالمناطق النائية.
ومن جهته، صرّح إريك أليسون، مدير «أوبر إيليفيت»، بأنّ «الإقلاع من الأرض يتطلّب منّا التعامل بذكاء وتأنٍّ مع اختيار مواقع المرافئ الجويّة، بالإضافة إلى تأمين اتصال الحافلات والنقل العام والسيّارات، لتنشيط الحركة ومنح الناس خيارات أكثر».
ويرى النقّاد أن ترويج أوبر لمكاسب النقل الجوي وأفضليته على الطرقات المزدحمة، من خلال التركيز على الدور الذي لعبته خدمات مشاركة وسائل النقل في زيادة الازدحام على الأرض، أمر مثير للسخرية. وكانت هيئة النقل في مقاطعة سان فرانسيسكو قد كشفت أنّ النقل المشترك تسبب بزيادة الازدحام بنسبة 50 في المائة بين 2010 و2016.
وتسير شركة «إي هانغ» الصينية بسرعة نحو تفعيل النقل الجوي المُدني، ولكن تقدّم هذه الصناعة في الولايات المتحدة لن يكون بالسرعة نفسها، لأنّه محكوم بالحصول على تراخيص المركبات وترسيم المجال الجوي، والموافقات المطلوبة لوضع نظام جديد لحركة النقل الجوي، وإنشاء المرافئ الجوية. وترى ديل بوزو دي بوزا أنّ المطلوب هنا هو «نظام مركّب للأنظمة».

- خدمة «نيويورك تايمز».



رواد «أرتيميس 2» يحطمون الرقم القياسي لأبعد مسافة يقطعها بشر في الفضاء

طاقم «أرتيميس 2» داخل الكبسولة «أوريون» (أ.ف.ب)
طاقم «أرتيميس 2» داخل الكبسولة «أوريون» (أ.ف.ب)
TT

رواد «أرتيميس 2» يحطمون الرقم القياسي لأبعد مسافة يقطعها بشر في الفضاء

طاقم «أرتيميس 2» داخل الكبسولة «أوريون» (أ.ف.ب)
طاقم «أرتيميس 2» داخل الكبسولة «أوريون» (أ.ف.ب)

اجتاز رواد الفضاء الأربعة ضمن مهمة «أرتيميس 2»، الاثنين، أبعد نقطة وصل إليها رواد «أبولو» عن الأرض عام 1970، ويستعدون لتمضية ساعات في التحليق فوق مناطق غير مكتشفة من القمر وجانبه المخفي.

وحُطِّم الرقم القياسي البالغ 400 ألف و171 كيلومتراً الذي حققته مهمة «أبولو 13»، وبات من المتوقع أن يجتاز رواد الفضاء الأميركيون كريستينا كوك وفيكتور غلوفر وريد وايزمان، والكندي جيريمي هانسن، مسافة تزيد عن 406 آلاف كيلومتر من الأرض خلال تحليقهم حول القمر.

وقالت مديرة اتصالات الطاقم جيني غيبسونز للرواد الأربعة من مركز التحكم التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) في هيوستن بولاية تكساس: «الغرفة ملأى اليوم بفرحة (استكشاف) القمر، وأظن أنكم تشعرون بذلك أيضاً».

وأوضحت كريستينا كوك، المستكشفة المخضرمة التي تصنع التاريخ كأول امرأة تحلق على سطح القمر، أن رواد الفضاء كانوا «ملتصقين بالنوافذ»، وفق ما ذكرته «وكالة الصحافة الفرنسية».

ورغم أن الرواد الأربعة لن يهبطوا على سطح القمر، فإن الرحلة تشكل حدثاً تاريخياً، إذ لم يسبق لأي من مهمات أبولو (1968-1972) أن ضمّت ضمن طواقمها نساء، أو رواد فضاء سوداً، أو رواد فضاء من غير الأميركيين.

وقال جيم لوفيل، الرائد في مهمتي أبولو 8 و13، للرواد في رسالة سجّلها قبل أشهر قليلة من وفاته عام 2025: «هذا يوم تاريخي».

وأضاف: «أهلاً بكم في مقرّي السابق»، معرباً عن فخره بتسليم الراية إليهم. وقدّم لهم نصيحة، قائلاً: «أعلم أنكم ستكونون مشغولين للغاية، لكن لا تنسوا الاستمتاع بالمنظر».

وعرض قائد المهمة، الأميركي ريد وايزمان خلال البث، شعار مهمة «أبولو 8» الذي حمله طاقم «أرتيميس» على متن المركبة.

وفي تاريخ استكشاف الفضاء، لم يغامر أي رائد فضاء روسي أو صيني بالتوغل إلى ما بعد 400 كيلومتر من الأرض، وهي المسافة إلى المحطات المدارية حول الأرض. وحدها المركبات الفضائية التي عادت لرصد القمر هي التي فعلت ذلك.

انطلاق مهمة «أرتيميس 2» إلى مدار القمر من «مركز كينيدي الفضائي» في فلوريدا بالولايات المتحدة (أ.ب)

وتستمر فترة رصد القمر قرابة سبع ساعات، بدءا من الساعة 18:45 بتوقيت غرينتش، بحيث سيملأ القمر نافذة مركبة «أوريون» الفضائية.

وسيبدو القمر لهم بحجم «كرة سلة على طرف اليد»، وفق ما صرّح نواه بيترو، رئيس مختبر الجيولوجيا الكوكبية التابع لوكالة «ناسا».

«قشعريرة»

تدرب أفراد الطاقم الأربعة لأكثر من عامين على التعرف على التكوينات الجيولوجية ووصفها بدقة للعلماء على الأرض، ولا سيما درجات اللون البني والبيج للتربة.

وتناوب الرواد على وصف المنظر الكامل للقمر أمامهم، الاثنين.

وقالت كوك: «هناك شيء لم أره في السابق في الصور، لكن يمكن ملاحظته بشكل كبير هنا: كل هذه الفوهات الحديثة شديدة السطوع».

وأضافت: «إنها في الواقع تشبه عاكس ضوء مثقوباً بثقوب صغيرة يمر الضوء من خلالها. وهي شديدة السطوع مقارنة ببقية أنحاء القمر».

وإلى جانبها، أعرب غلوفر عن دهشته، قائلاً: «أتمنى لو كان لدي المزيد من الوقت لأجلس هنا وأصف ما أراه».

من جهته، أفاد هانسن برؤية ظلال خضراء وبنّية على سطح القمر.

وقد تساعد كل هذه الملاحظات العلماء على فهم جيولوجيا القمر وتاريخه بشكل أفضل.

ويُبث الحدث مباشرة على منصات متعددة مثل «نتفليكس» و«يوتيوب»، باستثناء 40 دقيقة ستقطع خلالها الاتصالات بسبب حجب القمر.

كانت كيلسي يونغ، كبيرة علماء المهمة، وعدت في مؤتمر صحافي عُقد نهاية الأسبوع الفائت، بأن «سماع هذا الطاقم وهو يصف سطح القمر سيُثير فيكم القشعريرة».

وبينما سبقهم رواد فضاء أبولو إلى هذا الإنجاز، قبل أكثر من 50 عاماً، فإن معظمنا «لم يكن قد وُلد بعد، لذا ستكون هذه تجربة فريدة من نوعها بالنسبة الينا»، بحسب ما قال ديريك بوزاسي، أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة شيكاغو.

بعثة «أرتيميس 2» في طريقها إلى القمر (ناسا - أ.ف.ب)

الشروق والغروب

سيحلق رواد الفضاء خلف القمر ليكتشفوا جانبه البعيد الذي لا يُرى أبداً من الأرض.

ومن المرجح أن يروا «مناطق من هذا الجانب البعيد لم يتمكن أي من رواد فضاء أبولو من رصدها»، وفق ما صرح جايكوب بليتشر، رئيس قسم استكشاف العلوم في «ناسا»، معرباً عن حماسته الشديدة لهذا الاحتمال.

ورصد الطاقم لمحة من حوض أورينتال، وهو فوهة بركانية عملاقة تُلقّب بـ«الوادي الكبير للقمر» ولم تُشاهد بكاملها حتى الآن إلا عبر مركبات فضائية.

وقال هانسن: «الأمر يشبه تماماً التدريب، ولكن في ثلاثة أبعاد، وهذا مذهل حقاً!».

وفي وقت لاحق الاثنين، قرر الرواد إطلاق اسم كارول تايلور وايزمان، الزوجة الراحلة لقائد المهمة، على فوهة قمرية.

وأعلن هانسن خلال بث مباشر: «هناك معلم في بقعة رائعة على سطح القمر (...) في نقاط معينة خلال عبور القمر، ستتمكنون من رؤيته من الأرض». وتابع: «إنها بقعة صافية على سطح القمر، ونود أن نسميها كارول».

وستُمكّنهم رحلتهم القمرية أيضاً من مشاهدة كسوف الشمس، حيث تختفي الشمس خلف القمر، وشروق الأرض وغروبها خلف القمر.

ويُذكّر هذا بصورة «شروق الأرض» الشهيرة التي أحدثت ثورة في نظرتنا للعالم عام 1968 خلال مهمة «أبولو 8».

وإذا سارت هذه المهمة وتلك التي تليها العام المقبل على ما يُرام، تُخطّط «ناسا» لإنزال رواد فضاء على سطح القمر عام 2028.


التقاط «السيمفونية الجينية» للدماغ البشري

التقاط «السيمفونية الجينية» للدماغ البشري
TT

التقاط «السيمفونية الجينية» للدماغ البشري

التقاط «السيمفونية الجينية» للدماغ البشري

تمكن فريق من الباحثين لأول مرة من تحديد مجموعة محددة من الجينات التي تنشط في أثناء التواصل اللحظي بين خلايا الدماغ، الأمر الذي يتيح فرصة غير مسبوقة لفهم الآليات الجزيئية التي تقف وراء الأفكار والمشاعر والسلوك البشري.

وتمثل هذه النتائج التي نُشرت في 19 فبراير (شباط) الماضي في دورية Molecular Psychiatryقفزة نوعية كبرى، فحتى وقت قريب كان العلماء الذين يدرسون وظائف الدماغ من منظور جيني يعتمدون بشكل أساسي على فحص الأنسجة بعد الوفاة. وهو ما يشبه النظر إلى دماغ صامت لمحاولة فهم كيفية عمله عندما يكون حياً. أما النهج الجديد الذي ابتكرته الفرق البحثية في كلية «إيكان للطب» في ماونت سايناي بنيويورك، فقد مكّن العلماء من مشاهدة هذه العملية وهي تجري في الزمن الحقيقي.

ويوضح قائد الدراسة الدكتور ألكسندر تشارني، أستاذ الطب النفسي وعلم الأعصاب والعلوم الجينية في كلية إيكان للطب نيويورك، أهمية هذا التحول قائلاً: «لعقود من الزمن كان فهمنا للتعبير الجيني في الدماغ البشري محصوراً في الدراسات التي تجرى على الأنسجة بعد الوفاة. أما هذا العمل فيتيح لنا الآن فحص البنية الجزيئية للتواصل العصبي وهو يحدث داخل أفراد أحياء، مما يقربنا خطوة كبيرة من ربط الجينات مباشرة بوظائف الدماغ في الوقت الفعلي».

جسر بين عالمين منفصلين

وركزت الدراسة على عملية «النقل العصبي» (Neurotransmission)، وهي تلك الإشارات الكهربائية والكيميائية التي تنتقل بين الخلايا العصبية، وتشكل الأساس لكل فكرة وذكرى وحركة يقوم بها الإنسان. ولالتقاط هذه العملية الدقيقة دمج الفريق البحثي بين تقنيتين متطورتين.

حلل الباحثون أنماط التعبير الجيني في منطقة «قشرة الفص الجبهي» Prefrontal Cortex لأكثر من مائة مريض كانوا يخضعون لعمليات جراحية عصبية. وبالتزامن مع ذلك جمعوا قياسات مباشرة للإشارات العصبية من أدمغة هؤلاء المرضى في أثناء وعيهم الكامل. ومن خلال دمج البيانات الجزيئية مع التسجيلات الفسيولوجية الحية تمكن الفريق من تحديد مجموعة متجانسة من الجينات يرتفع وينخفض نشاطها بتناغم مع انطلاق الإشارات العصبية.

ويؤكد الدكتور برايان كوبيل، مدير مركز التعديل العصبي في كلية إيكان للطب نيويورك والمشارك بالدراسة، الأهمية الكبيرة للجمع بين هذين التخصصين العلميين، قائلاً: «من خلال الجمع بين التسجيلات داخل الجمجمة والتحليل الجزيئي نقوم ببناء جسر بين عالمين كانا يُدرسان تقليدياً بشكل منفصل. هذا النهج يقدم لنا صورة أوضح عن كيفية عمل الدوائر العصبية على المستويين الكهربائي والجيني معاً، مما يحمل آثاراً عميقة على تطوير أساليب التعديل العصبي والعلاجات الدقيقة».

إطار لفهم الأمراض العقلية

كما أكدت الدراسة أن هذا «البرنامج النسخي» Transcriptional Program المكتشف حديثاً ليس مجرد ظاهرة عشوائية بل هو نمط يتكرر عبر مجموعات مختلفة من المرضى، ويتوافق مع المسارات البيولوجية المعروفة المرتبطة بالإشارات العصبية الاستثارية والوظائف التشابكية بين الخلايا العصبية.

أما الآثار المترتبة على هذا الاكتشاف فستكون واسعة النطاق؛ فاضطراب عملية النقل العصبي هو السمة الأساسية المشتركة في جميع الاضطرابات النفسية والعصبية الكبرى تقريباً، بما في ذلك الاكتئاب والفصام والصرع ومرض ألزهايمر. ومن خلال تحديد الجينات التي تدعم التواصل العصبي السليم أصبح لدى العلماء الآن هدف أكثر وضوحاً لفهم مواطن الخلل في الأمراض المختلفة.

ويشير الدكتور إغناسيو سايز، أستاذ علم الأعصاب وجراحة المخ والأعصاب في كلية إيكان للطب وأحد المشاركين بالدراسة، إلى أن هذه الدراسة تُحدث نقلة نوعية أيضاً في طريقة تفسير البيانات الجينية المعقدة، قائلاً: «تكمن قوة هذه الدراسة في قدرتها على دمج بيانات النسخ الجيني واسعة النطاق مع قياسات مباشرة لنشاط الدماغ. كما إن تحديد برنامج نسخي منسق يرتبط بالنقل العصبي يوفر لنا إطاراً جديداً لفهم كيفية تأثير الاختلافات الجينية على وظائف الدماغ وقابليته للإصابة بالأمراض».

مشهد حيّ لا خرائط ساكنةتقليدياً، اعتمد العلماء على الدراسات الجينية لتحديد عوامل الخطر المرتبطة بالأمراض النفسية؛ أي تحديد الجينات التي قد تكون معطلة. لكن معرفة الجين المعطل لا تكفي وحدها لتفسير كيفية اختلال عمل الدوائر العصبية في الزمن الحقيقي. ويأتي هذا البحث الجديد ليشكل جسراً يربط بين المخاطر الجينية والنشاط الفعلي للدماغ.

ومن خلال تحديد الشكل «الصحي» للأنماط الجينية في أثناء عملية التواصل الدماغي النشط يمكن للباحثين الآن فهم الاضطرابات الجزيئية التي تحدث في الأمراض النفسية بشكل أفضل. وقد يؤدي هذا في النهاية إلى تطوير أدوات تشخيصية أكثر دقة تعتمد على الآليات البيولوجية للمرض بدلاً من الأعراض فقط، بالإضافة إلى علاجات دقيقة مصممة لتصحيح أخطاء جينية محددة في مسارات الإشارات العصبية.

وفي المحصلة يحول هذا البحث دراسة الدماغ البشري من تمرين تشريحي ساكن إلى استكشاف ديناميكي للكائن الحي. فمن خلال التقاط اللحظة التي يتشكل فيها الفكر على المستوى الجيني يضع العلماء الأسس اللازمة للجيل المقبل من الرعاية النفسية والعصبية.


ابتكار علمي يعزز إنتاج المحاصيل الزراعية من دون مبيدات

الدكتورة كريستينا أرغيسو تسعى لتطوير نباتات قادرة على مقاومة الآفات من دون أن تخسر إنتاجيتها (جامعة ولاية كولورادو)
الدكتورة كريستينا أرغيسو تسعى لتطوير نباتات قادرة على مقاومة الآفات من دون أن تخسر إنتاجيتها (جامعة ولاية كولورادو)
TT

ابتكار علمي يعزز إنتاج المحاصيل الزراعية من دون مبيدات

الدكتورة كريستينا أرغيسو تسعى لتطوير نباتات قادرة على مقاومة الآفات من دون أن تخسر إنتاجيتها (جامعة ولاية كولورادو)
الدكتورة كريستينا أرغيسو تسعى لتطوير نباتات قادرة على مقاومة الآفات من دون أن تخسر إنتاجيتها (جامعة ولاية كولورادو)

قبل نحو 6 عقود، أحدث عالم الوراثة الأميركي نورمان بورلاوغ، الملقب بـ«أبو الثورة الخضراء»، تحولاً جذرياً في تاريخ البشرية؛ فمن خلال تطوير أصناف قمح قصيرة القامة وعالية الإنتاجية، ساهم في إنقاذ أكثر من مليار إنسان من براثن المجاعة، وهو إنجاز تُوّج بنيله جائزة نوبل للسلام عام 1970. ومع ذلك، لم يخلُ هذا النجاح من ضريبة بيئية باهظة؛ إذ اعتمدت الزراعة بشكل مفرط على الأسمدة الكيميائية، والمبيدات الحشرية لتعويض ضعف المناعة الطبيعية للنباتات، ما أدى إلى تدهور بيئي ملموس.

وتمتلك النباتات، تماماً كالبشر، جهازاً مناعياً ذكياً؛ فبمجرد تعرضها لتهديد من آفة، أو مرض، تستنفر دفاعاتها الطبيعية. لكن هذه الحماية لها ثمن، إذ يتوقف نمو النبات، وتتراجع إنتاجيته عند تفعيل نظامه المناعي، وهو ما يشكل تحدياً كبيراً في المحاصيل الغذائية، وعلى رأسها القمح.

الباحثون اكتشفوا طريقة لتنشيط هرمون يسمح للنبات بالاستمرار في النمو حتى أثناء تصديه للأمراض (جامعة ولاية كولورادو)

«الدماغ الكيميائي» للنبات

وفي ابتكار علمي وُصف بأنه «الثورة الخضراء الصديقة للبيئة»، نجح باحثون من جامعة ولاية كولورادو في اكتشاف طريقة لتنشيط هرمون يسمح للنبات بالاستمرار في النمو حتى أثناء تصديه للأمراض.

ويأمل الفريق في تطبيق هذا الاكتشاف على محاصيل حيوية مثل القمح، والذرة، وفول الصويا، ما قد يؤدي إلى زيادة الإنتاج العالمي، وتقليل الاعتماد على المبيدات الحشرية، ونُشرت النتائج في عدد 23 فبراير (شباط) 2026 من دورية (Current Biology).

وتتعامل النباتات مع الظروف المحيطة عبر ما يسميه الفريق بـ«الدماغ الكيميائي»، وهو منظومة من الهرمونات النباتية المتخصصة. وعند تعرض النبات للإجهاد، تنخفض مستويات هرمونات «السيتوكينين» المسؤولة عن انقسام الخلايا. ومن خلال فهم هذه التفاعلات الهرمونية، استطاع العلماء استعادة مستويات «السيتوكينين» في النباتات ذات المناعة المفرطة، ما أعاد تنشيط النمو دون إضعاف الدفاعات، بل وجعل النباتات أكثر مقاومة للأمراض.

وحسب الدراسة، تتميز هذه الطريقة بكونها أسرع وأسهل من الأساليب التقليدية التي تتطلب رسم خرائط جينية كاملة؛ إذ يشبهها الفريق بوصفة طبية تعالج خللاً كيميائياً محدداً. ومن خلال التلاعب الجيني بالاستجابة الهرمونية في نبات «رشاد الصخر» (Arabidopsis thaliana)، تمكن العلماء من تحقيق المعادلة الصعبة، وهي حصانة قوية ضد الآفات، وإنتاجية عالية في آنٍ واحد.

وجاءت النتائج لافتة؛ إذ حصل الباحثون على نباتات تقاوم الأمراض بشراسة، وفي الوقت نفسه تنمو بمعدلات طبيعية، أو أعلى، من دون أي خسائر في المحصول.

الباحثون اختبروا الطريقة الجديدة على النبات وحققت نتائج ملموسة (جامعة ولاية كولورادو)

تعزيز المقاومة والإنتاجية

واعتبرت الدكتورة كريستينا أرغيسو، الأستاذة المشاركة في قسم البيولوجيا الزراعية بجامعة ولاية كولورادو والباحثة الرئيسة في الدراسة، أن هذا الإنجاز يمكن أن يشكل طفرة تضاهي «الثورة الخضراء» التي حدثت قبل 60 عاماً، فيما يتعلق بتحقيق الأمن الغذائي، مشيرة إلى أن أثر هذا الإنجاز سيتضح مع تطبيقه على المحاصيل.

وأضافت لـ«الشرق الأوسط»: «نجح فريقنا في تحديد جينات نباتية ترفع مستوى الإنتاجية، وهو مسار يشبه ما حققه نورمان بورلاوغ قبل عقود، ورغم أن الجينات التي استخدمناها تختلف عن تلك التي اعتمد عليها بورلاوغ، فإن الدراستين تشتركان في استهداف الجينات المتحكمة في التخليق الحيوي للهرمونات النباتية (Phytohormones)، وهي جزيئات صغيرة ينتجها النبات طبيعياً للتحكم في نموه».

وأشارت أرغيسو إلى أن وجه الابتكار في دراسة الفريق لا يقتصر على زيادة الإنتاجية، بل يشمل أيضاً تعزيز مقاومة النباتات لأمراض متعددة، ما يفتح الباب أمام زيادة المحاصيل، مع تقليل الاعتماد على الأسمدة والمبيدات الكيماوية في آنٍ واحد.

وأُجريت الدراسة بداية على نبات «رشاد الصخر»، وهو من عائلة الصليبيات مثل الملفوف، ورغم أن هذا النبات لا يتمتع بقيمة غذائية كبيرة، فإنه يُعد أساساً للأبحاث البيولوجية والوراثية، لبساطة تركيبه الجيني، وقصر دورة حياته التي لا تتجاوز ستة أسابيع، ما يسمح للعلماء بمراقبة نتائج تجاربهم وتعديلاتهم الجينية بسرعة.

وعن إمكان تطبيق النتائج على نباتات أخرى، أوضحت أرغيسو أن الفريق يعمل حالياً، بالتعاون مع عدة برامج لتربية النباتات، على نقل هذه الطفرات الجينية إلى أنواع مختلفة من المحاصيل، بهدف تعميم الفائدة على القطاع الزراعي حول العالم، مع توقعات بأن يكون لها تأثير طويل الأمد في الزراعة العالمية. وأكدت أن الفوائد البيئية الكبرى لهذا الابتكار تكمن في خفض استخدام المبيدات الحشرية بشكل ملحوظ، بفضل مستوى المقاومة العالي للأمراض الذي أظهرته النباتات المُهندسة في التجارب.