جين التغير المناخي الخارق.. ابتكار علمي يرفع إنتاج الأرز أثناء الجفاف

play البث الحي تسجيلأظهر القائمة الرئيسيةNavigation menuأخباراعرض المزيدعربيدوليسياسةمراسلو الجزيرةصحافةتحققوسمموسوعةحرياتبالصوراقتصادرياضةرأياعرض المزيدمقالاتمدوناتميداناعرض المزيدإعلامدراساتتراثسلاحصراعفكر ونفسوجوهملفاتمتخصصةاعرض المزيدعلوم وبيئةصحةتقنيةأسلوب حياةأسرةسفرثقافةفنمنوعاتمحلياتاعرض المزيدفلسطيناليمنسوريا الآنالسودانمصرالعراقلبنانالمغربليبيافيديوplay البث الحي اضغط هنا للبحثsearchتسجيلNavigation menucaret-leftالآنفلسطينإيرانسوريالبنانأوكرانياcaret-rightعلومجين التغير المناخي الخارق.. ابتكار علمي يرفع إنتاج الأرز أثناء الجفافاستمعاستمع (9 دقيقة)حفظ xwhatsapp-strokecopylinkتواجه نباتات عدة، منها الأرز، مخاطر جمة بسبب التغير المناخي (شترستوك)عبد الله طهPublished On 25/7/202625/7/2026تواجه الزراعة العالمية اليوم تحديات غير مسبوقة يفرضها الجفاف الشديد الذي يهدد المحاصيل الإستراتيجية وعلى رأسها الأرز الذي يمثل الغذاء الرئيس لملايين البشر حول العالم. وفي مواجهة هذه الأزمة نجح فريق بحثي من جامعة تشونام الوطنية بكوريا الجنوبية في تحقيق كشف علمي واعد للغاية. إذ حدد العلماء جينا فريدا في نبات الأرز يلعب دورا مزدوجا ومثيرا للاهتمام في هذا النطاق، ونشرت النتائج في دراسة حديثة بدورية "بلانت بايوتكنولوجي جورنال" (Plant Biotechnology Journal) العلمية. تحتوي خلايا النبات على مصانع طاقة خضراء متطورة للغاية تعرف باسم البلاستيدات الخضراء. هذه المصانع الصغيرة ليست مسؤولة فقط عن منح النبات لونه الأخضر اليانع بل هي بمثابة المطبخ الذي يحول ضوء الشمس والماء إلى غذاء يضمن نمو النبات وإنتاجيته. ولكن عندما يضرب الجفاف، تبدأ خلايا البلاستيدات الخضراء بالاضطراب، وتنتج جزيئات مدمرة وضارة للغاية تعرف باسم جزيئات الأكسجين التفاعلية. وتسبب هذه الجزيئات ما يعرف علميا بالإجهاد التأكسدي ويمكن تشبيهها بمركبات كيميائية ضارة تجتاح الخلية وتدمر بنيتها الداخلية مما يؤدي في النهاية إلى ذبول الأوراق وتراجع المحصول بشكل كبير. يوضح أحمد قاسم، الباحث بقسم الكيمياء بجامعة فرجينيا كومنولث الأمريكية -غير المشارك في الدراسة- في تصريحات حصرية للجزيرة نت: "جرت العادة في الأدبيات على معالجة أيض الأكسجين النشط بوصفه ظاهرة خلوية كلية، غير أن الدراسة تنتهي إلى أن العلاقة بين السيتوبلازم والبلاستيدة ليست تزامنا بل تسلسل، وتؤكد أنه إذا أردنا حماية النبات، فالمكان الذكي لوضع مطفأة الحريق ليس أي مكان، بل تحديدا داخل البلاستيدة الخضراء عند منبع النار". هنا يأتي دور الجين المكتشف في هذه الدراسة العلمية، يشرح جويبل يانغ، الأستاذ في قسم العلوم البيولوجية والتقنية في جامعة تشونام الوطنية بكوريا الجنوبية، في تصريحات حصرية للجزيرة نت: "ينتج الجين إنزيما ينظف بسرعة جزيئات الأكسجين عالية التفاعلية القادرة على إتلاف مكونات الخلية إذا تراكمت. وتحت الإجهادات البيئية مثل الجفاف، تصبح البلاستيدات الخضراء المصدر الرئيس لأنواع الأكسجين النشطة المفرطة، والقادرة على تعطيل التوازن الأكسيدي للخلية بأكملها. يمكنك التفكير فيه كرجل إطفاء يطفئ الشرر قبل أن يحرق الغابة، فمن خلال الإزالة ومنع التراكم في البلاستيدات الخضراء، فإنه يحمي آلة البناء الضوئي ويسمح للنباتات بمواصلة النمو حتى تحت ظروف الإجهاد". أثبت الفريق البحثي من خلال تقنيات التصوير المجهري المتقدمة أن جزيئات الأكسجين المدمرة التي تندلع في النبات عند تعرضه للجفاف تبدأ أولا داخل البلاستيدات الخضراء قبل أن تتسرب إلى بقية أجزاء الخلية النباتية. وعندما عدل العلماء نباتات الأرز وراثيا لزيادة نشاط وفعالية هذا الجين الحامي لاحظوا استجابة مذهلة. فقد تمكنت النباتات المعززة من إخماد تلك الجزيئات الكيميائية الضارة بكفاءة وسرعة فائقة مما منع انتشار التلف وحافظ على سلامة خلايا الطاقة واستمرارها في العمل حتى في ظروف العطش الشديد. وإلى جانب دور الإطفائي، يتجلى الدور الآخر للجين كمهندس معماري بارع. فلكي تعمل البلاستيدات الخضراء في النبات يجب أولا أن يتم بناؤها وتأسيسها بشكل سليم. وقد وجد العلماء أن هذا الجين الفريد يندمج بشكل مباشر كجزء أساسي من آلة البناء المركزية داخل الخلايا النباتية وهي آلة نسخ جينية معقدة مسؤولة عن تفعيل الشفرة الوراثية لتصنيع مادة الكلوروفيل ومكونات الخلايا الخضراء. يعلّق أحمد على هذه الآلية المزدوجة قائلا: "إن الإنزيم الناتج عن هذا الجين ليس مطفأة حريق موضوعة بالصدفة قرب غرفة التحكم، إنه في الوقت نفسه أحد براغي غرفة التحكم ذاتها؛ إذ يؤدي وظيفتين لا علاقة ظاهرية بينهما، حيث يلتهم الشرر الكيميائي بصفته إنزيما، ويثبت ماكينة النسخ بصفته قطعة هيكلية فيها. والبروتينات التي تتصرف هكذا تسمى بروتينات متعددة الوظائف، وهي نادرة نسبيا وتعد من أجمل ما تكشفه بيولوجيا الجزيئات". لإثبات هذا الدور الهندسي الحاسم، استخدم العلماء تقنيات التعديل الجيني الحديثة لتعطيل الجين تماما في بعض نباتات الأرز، وكانت النتيجة حاسمة وتؤكد فرضياتهم. فقد نمت النباتات المعدلة بلون أبيض شاحب تماما وعجزت عن إنتاج مادة الكلوروفيل أو تكوين البلاستيدات الخضراء اللازمة للبقاء مما أدى في النهاية إلى توقف نموها وموتها سريعا، مما يثبت دور هذا الجين في بناء الحياة الخضراء وتكوين خلايا الطاقة في الأرز. أما الجانب الأكثر إثارة وتأثيرا على الصعيد الزراعي والتطبيقي فهو النتائج الميدانية التي حصل عليها العلماء بعد عامين كاملين من زراعة هذه النباتات ومراقبتها في حقول تجريبية مفتوحة تحت ظروف الجفاف الحقيقية. وعادة ما تواجه النباتات المعدلة لمقاومة الجفاف مشكلة تسمى خسارة الإنتاجية أو ضريبة النمو، حيث تنمو النباتات بشكل أبطأ أو تنتج كميات أقل في الظروف الطبيعية بسبب توجيه طاقتها للدفاع والتحمل. ولكن المفاجأة في حالة هذا الجين كانت مختلفة ومبشرة للغاية. أظهرت التجارب الحقلية التي استمرت لموسمين زراعيين متتاليين أن الأرز المعزز بهذا الجين حقق زيادة إنتاجية مذهلة في كمية الحبوب تتراوح بين 33-40% تحت ظروف الجفاف الشديد مقارنة بالنباتات العادية غير المعدلة وراثيا. والأهم من ذلك هو أن هذه النباتات حافظت على نفس معدلات النمو والإنتاج الطبيعية تماما دون أي تراجع أو خسارة إنتاجية في ظروف الري الطبيعية. وحول القراءة الدقيقة لهذه النتائج الحقلية، يؤكد أحمد: "النبات المعدل لم ينتج زهورا أكثر ولم يصبح أضخم، وعدد السنابل هو نفسه، الفرق كله في أن حبوبه امتلأت؛ أي أن الجين لم يزد طاقة الإنتاج، بل حمى خط الإنتاج القائم من الانهيار تحت الضغط، والأهم من ذلك أنه تحت ظروف الري الطبيعي لم يكن هناك أي فرق، مما يعني أن التعديل لا يكلف النبات شيئا في الظروف الجيدة". وعن كيفية تحقيق هذه الزيادة في الإنتاجية أثناء العطش الشديد، يشرح جويبل: "النباتات التي تفرط في التعبير عن الجين تزيل سموم الجزيئات الضارة بكفاءة مع الحفاظ على وظيفة البلاستيدة الخضراء السليمة، مما يسمح للبناء الضوئي بالاستمرار حتى تحت الإجهاد. ونتيجة لذلك، فهي تنتج طاقة أكبر لملء الحبوب وتحقق محصول حبوب أعلى تحت ظروف الجفاف مقارنة بالأرز العادي". وعلى الرغم من هذه الآفاق الواعدة والنتائج المبشرة يلتزم العلماء بالشفافية والمنهجية العلمية، إذ يشير الخبراء إلى أن نقل هذه التقنية من حقول التجارب الخاضعة للرقابة إلى الحقول التجارية المفتوحة وموائد المستهلكين يتطلب سنوات من التقييم البيئي الدقيق واختبارات الأمان الحيوي لضمان عدم وجود أي تأثيرات غير مرغوبة على التربة المحيطة أو جودة الحبوب وقيمتها الغذائية للاستهلاك البشري. ومع ذلك فإن هذا الكشف يفتح بابا واسعا من الأمل ليس فقط لمحصول الأرز بل للعديد من المحاصيل الغذائية الإستراتيجية الأخرى مثل القمح والذرة والشعير والتي تمتلك جينات شبيهة جدا تنتظر تفعيل قوتها الكامنة. ومع تسارع التغيرات المناخية واتساع رقعة الجفاف حول العالم فإن مثل هذه الابتكارات الجينية الرائدة تمثل مساهمة حقيقية للمستقبل تضمن استدامة تدفق الغذاء إلى موائدنا وتحمي المجتمعات من مخاطر نقص الغذاء بطرق علمية آمنة ومدروسة. إعلان من نحنمن نحناعرض المزيدمن نحنالأحكام والشروطسياسة الخصوصيةسياسة ملفات تعريف الارتباطتفضيلات ملفات تعريف الارتباطبيان إمكانية الوصولخريطة الموقعتواصل معناتواصل معنااعرض المزيدتواصل معنااحصل على المساعدةأعلن معناابق على اتصالالنشرات البريديةرابط بديلترددات البثبيانات صحفيةشبكتناشبكتنااعرض المزيدمركز الجزيرة للدراساتمعهد الجزيرة للإعلامتعلم العربيةمركز الجزيرة للحريات العامة وحقوق الإنسانقنواتناقنواتنااعرض المزيدالجزيرة الإخباريةالجزيرة الإنجليزيالجزيرة مباشرالجزيرة الوثائقيةالجزيرة البلقانعربي AJ+تابع الجزيرة على: