اكتشف علماء أمريكيون طريقة فعالة لإنتاج الوقود الحيوي من الطحالب مستوحاة من الأنسجة الزرقاء المتقزحة للمحار العملاق
بواسطة: يوسي كوهين
ويعكف العديد من العلماء على دراسة آلية إنتاج الوقود الحيوي من الطحالب، لما فيها من إمكانات كبيرة للتزود المستمر بالوقود الأخضر والصديق للبيئة. اكتشف علماء جامعة بنسلفانيا طريقة فعالة لإنتاج الوقود الحيوي من الطحالب مستوحاة من الأنسجة الزرقاء القزحية للمحار العملاق، والتي يمكن رؤيتها عند فتحها.
يصل طول هذا المحار الضخم من عائلة TRIDACNIDAE إلى حوالي 1.2 متر ووزنه أكثر من 200 كجم (!). وهي شائعة في الشعاب المرجانية في أستراليا وفي الجزر الواقعة في غرب المحيط الهادئ الاستوائي. تتواجد هذه المحار العملاقة في المياه الضحلة على الشعاب المرجانية، وعندما تفتح تتعرض لإشعاع شمسي قوي يمكن أن يؤدي إلى تدميرها. أيضًا في هذه المنطقة من الشعاب المرجانية لا يوجد ما يكفي من الغذاء لإطعام هذا الكائن الضخم. سبب بقاء هذه المحار العملاق في هذه المنطقة المعادية هو وجود (داخل أنسجة المحار) طحالب SYMBIODINIUM أحادية الخلية، والتي لها علاقة تكافلية ضوئية مع المحار. تحمي الطحالب المحار من الإشعاع الشمسي القوي عن طريق امتصاص الضوء في عملية التمثيل الضوئي، ويستفيد المحار المضيف (HOST) من منتجات التمثيل الضوئي للطحالب التي تستخدم كمواد مغذية له.
اللون الأزرق اللامع للوشاح الذي يزين شفاه المحار هو أيضًا نتيجة للتعايش مع الطحالب. يتكون الوشاح الأزرق من خلايا تحتوي على الحمض الأميني الجوانين (IRIDOCYTES). وتتكون هذه الخلايا من جحور مجهرية يبلغ طولها حوالي 2 سم حيث تنمو الطحالب (حوالي 300 خلية طحالب في كل جحر) وتمتص الضوء الأصفر والأخضر. وينعكس باقي طيف الضوء الذي لا تمتصه الطحالب ويعطي صدفة المحار لونها الأزرق الأنيق.
حتى الآن، فشل توسيع نطاق العمليات المعملية لإنتاج الوقود الحيوي من الطحالب، ويرجع ذلك أساسًا إلى عدم وصول ما يكفي من الضوء إلى جميع خلايا التمثيل الضوئي في الطحالب. قام الباحثون أليسون سويني وشو يانغ من جامعة بنسلفانيا بحل هذه المشكلة عن طريق إنتاج مادة تحاكي عمل خلايا IRIDOCYTES. قاموا بتصنيع الجسيمات النانوية وخلطوها في مستحلب الزيت في الماء. أثناء خلط الخليط، شكلت الجسيمات النانوية حبيبات دقيقة (MICROBEADS) تحاكي IRIDOCYTES في بنيتها. يدعي الباحث يانغ أنه على عكس الطرق المعقدة التي تم تطويرها حتى الآن لإنتاج الجسيمات النانوية، فإن طريقة إنتاج IRIDOCYTES في مستحلب فعال رخيصة وبسيطة وتسمح بالتحكم في الحجم المطلوب للجسيمات النانوية.
وستكون الخطوة التالية من البحث هي زراعة الطحالب في تجاويف الهلام واستخدامها لتحويل الطاقة الضوئية إلى وقود حيوي، بنفس كفاءة البطلينوس العملاق. إذا تم تطوير هذه التكنولوجيا، فسيكون من الممكن استخدامها ليس فقط لإنتاج الوقود الحيوي بكفاءة، ولكن أيضًا لتدفئة وتبريد المباني باستخدام الألواح الشمسية.
للمزيد حول هذا الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
سلام،
أود الاستفسار عن محاضرة عن التقليد الحيوي.
شكر