«ساعة النبات» مفتاح إنتاج مزيد من الغذاء للعالم

توصلت دراسة لباحثين في جامعة ملبورن الأسترالية، إلى كيفية استخدام النباتات لعملية التمثيل الغذائي، لمعرفة الوقت، ومعرفة متى تنمو، وهو اكتشاف يمكن أن يساعد في الاستفادة من زراعة المحاصيل في بيئات مختلفة، بما في ذلك المواسم المختلفة وخطوط العرض المختلفة حتى في البيئات الصناعية والحدائق العمودية.
ونشرت دورية «PNAS» أول مارس (آذار) 2021 الدراسة، التي تحمل عنوان «تأثير الأكسيد الفائق في النبات على سعة إيقاعات الساعة البيولوجية في المساء»، وأوضحت بالتفصيل كيفية استخدام النباتات لعملية التمثيل الغذائي للاستشعار بالوقت عند الغسق والمساعدة في الحفاظ على الطاقة المنتجة من ضوء الشمس أثناء النهار.
يقول الباحث الرئيسي الدكتور مايك هايدون، من كلية العلوم الحيوية، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة ملبورن، بالتزامن مع الدراسة: «بينما لا تنام النباتات، كما ينام البشر، فإنها تقوم بتعديل التمثيل الغذائي أثناء الليل للحفاظ على الطاقة لليوم (الكبير) قبل صنع طعامها باستخدام الطاقة من ضوء الشمس، أو البناء الضوئي».
ويضيف هايدون: «ضبط توقيت هذه الدورة اليومية من التمثيل الغذائي بشكل صحيح أمر مهم حقاً لأن فهمها بشكل خاطئ يضر بالنمو والبقاء على قيد الحياة، ولا يمكن للنباتات أن تبقى في الطقس البارد منتصف الليل إذا شعرت بالجوع، لذا يتعين عليهم توقع طول الليل، وأن هناك طاقة كافية للاستمرار حتى شروق الشمس، فهو أمر شبه إلى حد ما بضبط منبه الساعة».
وأظهر هايدون ومعاونوه في وقت سابق أن تراكم السكريات الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي يعطي النبات معلومات مهمة حول كمية السكر المتولدة في الصباح ويرسل إشارات إلى ما يعرف بالساعة اليومية لضبط وتيرتها.
ويقول: «وجدنا الآن أن إشارة أيضية مختلفة، تسمى الأكسيد الفائق، تعمل عند الغسق وتغير نشاط جينات الساعة البيولوجية في المساء، ووجدنا أيضاً أن هذه الإشارة تؤثر على نمو النبات، ونعتقد أن هذه الإشارة يمكن أن توفر معلومات للنبات حول النشاط الأيضي مع غروب الشمس».
وتثني الدكتورة هويدا حسن الباحثة بالشعبة الزراعية بالمركز القومي للبحوث على نتائج الدراسة، والتي يمكن أن تساعد العالم في إنتاج مزيد من الغذاء. وتقول لـ«الشرق الأوسط»: «بينما يسعى العالم لإنتاج مزيد من الغذاء لمواجهة الزيادة السكانية، فإن زراعة المحاصيل في بيئات مختلفة مثل المواسم المختلفة أو خطوط العرض المختلفة حتى البيئات الاصطناعية مثل الحدائق العمودية، يمكن أن تساعد في زيادة إمدادات الغذاء».
وتضيف: «بالطبع، فإن فهم كيفية قيام النباتات بتحسين إيقاعات التمثيل الغذائي يمكن أن يكوّن معلومات مفيدة للسماح لنا بضبط ساعاتها البيولوجية لتلائم هذه الظروف وتعظيم العائد في المستقبل».