البروفيسور شمعون غابشتاين، رئيس الكلية الأكاديمية طبريا في مقابلة مع موقع حيدان: اكتشفت الجينات الموجودة في النباتات التي تسمح لها بإطالة عمرها، وتقديم المزيد من الفاكهة، مع مدة صلاحية أطول. انخفاض استهلاك المياه سيمكن من إنتاج النباتات الصالحة للأكل والوقود في المناطق القاحلة وحل أزمات الغذاء والمياه والطاقة
نجح باحثون في كلية الأحياء في التخنيون، بقيادة البروفيسور شمعون غابشتاين، رئيس الكلية الأكاديمية في طبريا، في هندسة نباتات وراثية تدخل في حالة "ركود" عندما لا تحصل على الماء لفترة معينة وتعود وتواصل نموها. التنمية عند تجديد إمدادات المياه، دون التسبب في أضرار للمحطة. توصل البروفيسور جيبشتاين إلى هذا الاكتشاف عن طريق الصدفة، بعد أن نسي أن يسقي النباتات التي تم تصميمها هندسيًا لإطالة عمرها الخصب لمدة ثلاثة أسابيع، واتضح في وقت لاحق أن نفس التغييرات الجينية تجعلها تستهلك كمية أقل من الماء.
في حديث مع موقع حيدان، يشرح البروفيسور جيبشتاين، الأستاذ الفخري في التخنيون والذي شغل سابقًا منصب عميد كلية الأحياء، وكما ذكرنا، اعتبارًا من العام الماضي، يشغل أيضًا منصب رئيس الكلية الأكاديمية كينيريت.
"لقد بدأت بحثي محاولًا التعامل مع ظاهرة الشيخوخة السريعة جدًا للنباتات السنوية. عندما يتحول لون الحقل إلى اللون الأصفر ويذبل، فهذا يشير إلى أن نباتاته تتقدم في السن، ولكن من الممكن أن يكون الحقل أخضر والبذور ممتلئة لفترة أطول من الزمن، ولكن هناك نوع من "البرمجيات" الجينية في الطبيعة - أنه بمجرد حيث أن النبات ينتج الأزهار والثمار (البذور)، ومن الناحية التطورية فإن النبات قد قام بعمله وهو يتقدم في السن. ليس هناك فائدة من استمراره في العيش".
"من وجهة نظر زراعية واقتصادية، هذا ليس جيدًا لأن النبات يتقدم في العمر مبكرًا جدًا، لذلك افترضت أن هناك برنامجًا وراثيًا يعتمد على وجود جينات معينة، تعمل على تنشيط "برنامج" الشيخوخة نفسه. فقررت التدخل في العملية عن طريق الهندسة الوراثية ومنع نشاط الجينات المسؤولة عن الشيخوخة وبالتالي تأجيل شيخوخة النبات. وبعيدًا عن جانب إنتاج المزيد من الثمار، فإن نفس العملية مسؤولة أيضًا عن ذلك
عمر أطول للخضار والفواكه لأن الشيخوخة سريعة
ويستمر أيضًا في العضو المنفصل عن النبات."
إطالة وجود الشباب (السيتوكينين). "في الأساس، قمنا بإنشاء حلقة هنا، تشبه منظم الحرارة، في كل مرة يحدث انخفاض في مستوى السيتوكينين، يتم تنشيط آلية تزيد من مستوى الهرمون مرة أخرى للتعويض عن حقيقة أن النبات يحاول "يكبر"، يشرح جيبستين ويضيف: "النتيجة هي أننا اكتشفنا نباتًا يعيش أكثر من ضعف عمر النبات العادي. إن دورة الحياة الطبيعية للتبغ هي أربعة أشهر، لكن نبتتنا استمرت في العيش لمدة ثمانية أشهر وأكثر. واستمرت خلال هذه الفترة في إنتاج الزهور والفواكه، في حين تحول النبات الطبيعي منذ فترة طويلة إلى اللون الأصفر ومات. يمكننا أن نرى هذا التأثير أيضًا على مستوى مدة الصلاحية. وعندما قطعنا أوراق النباتين، تحولت أوراق النبات العادي إلى اللون الأصفر بعد سبعة أيام وتعفنت، بينما بقيت أوراق النبات المعدل وراثياً 21 يوماً دون أن نرى أي تغيير في لونها الأخضر".
"خلال التجربة، حدث عطل بالصدفة. لقد نسيت أن أسقي النباتات لمدة ثلاثة أسابيع ورأيت أن هذه النباتات لا تمانع في عدم سقيها. وعندما سقيتها مرة أخرى بعد ثلاثة أسابيع، وهي الفترة التي تموت فيها النباتات العادية عادة، استمرت في النمو وأعطت محصولًا كما لو أنها لم تعاني من الجفاف".
ثلاثة أسابيع هي فترة حرجة عندما تهطل الأمطار منذ سنوات عديدة في النقب في بداية الشتاء، مما يؤدي إلى إنبات بذور القمح. وفي كثير من الأحيان يتوقف هطول الأمطار لعدة أسابيع، مما يؤدي إلى إزالة الحقول وإعلان العام سنة جفاف، بهدف تعويض المزارعين. "في الواقع، باستخدام هذه التكنولوجيا، من الممكن منع هذه الظاهرة ويمكن أن تمر النباتات بنوبات من الجفاف التي ستصبح أكثر تكرارًا في جميع أنحاء العالم بسبب التغيرات المناخية المتوقعة."
"عندما ذهبت وحاولت التحقق مما إذا كانت النباتات يمكن أن تعيش على كمية أقل من المياه، أي مع انخفاض الري، قمت بتقليل حجم الاستثمار بنسبة 70٪، وبقي لدي ثلث كمية المياه التي يتم ريها عادة و واستمرت النباتات في العيش بطريقة طبيعية دون أن تفقد المحصول.
ولهذا يقدم لنا مقترحاً لحل مشكلة نقص المياه في العالم والزراعة".
"سيكون من الممكن زراعة نباتات صالحة للأكل في أماكن لا تزرع فيها اليوم، وتوفير 70% من كمية المياه المخصصة للزراعة. سيؤدي ذلك أيضًا إلى زيادة إمكانات المناطق الزراعية وسنكون قادرين أيضًا على تقديم حل جزئي على الأقل لأزمة الغذاء العالمية التي نتوقع حدوثها.
حل معضلة الوقود الحيوي
وفقا للبروفيسور جيبشتاين، إذا تم تنفيذ الحل الذي يقترحه بالفعل، فسيكون من الممكن العودة والترويج لمشاريع الوقود الحيوي التي يأتي نموها اليوم على حساب زراعة النباتات الغذائية. في تقديري، في غضون عشرين عامًا أو حتى أقل، ستتحول جميع السيارات إلى الوقود الحيوي. لن يكون هناك خيار. إن زراعة هذه النباتات في المناطق القاحلة ستحل واحدة من أكبر المعضلات في العالم: هل يستحق إنتاج نباتات للوقود على حساب النباتات الغذائية؟
وفي الختام يقول البروفيسور جيبستاين إن الاكتشاف له أهمية ثلاثية في حل الأزمات الثلاث الكبرى التي تهددنا: أزمة الغذاء، وأزمة المياه، وأزمة الطاقة.
تعليقات 13
الرجل لا يفهم فسيولوجيا النبات
وكل هذه الاكتشافات مجرد خدعة
اكتب ما كتبته وتحدث معي بعد سنوات قليلة عندما يحرق كل الميزانيات
أستاذ العزيز،
أنا معجب بإنجازاتك واكتشافاتك. نرجو أن تستمر لسنوات عديدة أخرى.
أوه، نعم، وبالطبع فإن تكنولوجيا إنتاج الوقود الحيوي لن تتحسن أبدًا
لا شك أن الحكومتين الأميركية والبرازيلية لا تفهمان أي شيء، ولا تروجان لهذه القضية إلا من باب الرغبة في الانتحار.
وبالطبع فإن إضافة مساحات مناسبة لزراعة النباتات لا يغير شيئا في معادلة المدمنين على التشهير بالحكومات.
وبطبيعة الحال، ليس من الممكن إنتاج الوقود الحيوي من الطحالب التي تنمو في البحر (وليس على حساب زراعة الغذاء) أو في حاويات عالية الكفاءة لا تلحق الضرر بالمناطق التي يزرع فيها الغذاء.
بالطبع، يمنع منعاً باتاً استخدام أعواد الذرة التي يتم زراعتها وإنتاجها كوقود حيوي، بل عليك أن تأكلها أو تحرقها.
* تصحيح الكتابة : بأي حال من الأحوال = لأن.
"أنا" على حق في كل اعتراضاته على استخدام الوقود النباتي (الوقود من زراعة النباتات بدلا من النباتات الغذائية). إنه نظام تبذير لم يكن موجوداً إلا لفترة من الوقت فقط لأن الحكومات دعمته (لقد دعمته إما عن طريق الدعم أو عن طريق فرض استخدام الوقود النباتي). إن اقتراح زراعة نباتات الوقود في المناطق قليلة المياه لا يغير التوازن السلبي "لزراعة الوقود على حساب زراعة الغذاء" لأن هذا التوازن السلبي سيستمر أيضا في المناطق قليلة المياه (إذا كانت النباتات الجديدة التي تنمو في يتم تطوير المناطق القاحلة).
إن تصنيع الوقود من النباتات النامية يعد إهدارًا للطاقة المحولة حتى لو لم يكن الرصيد السلبي الذي ذكرته موجودًا (الوقود بدلاً من الغذاء). وذلك لأن النباتات هي "آلات تحويل الطاقة الشمسية" ذات كفاءة منخفضة للغاية: فمعظم الطاقة الشمسية التي تسقط عليها لا تتحول إلى طاقة محولة.
إن الطرق الفعالة لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقات أخرى لا تكون من خلال زراعة النباتات بل التحويلات المباشرة إلى طاقة كيميائية أو طاقة كهربائية. في الوقت الحالي هناك تحويلات ولكن لم يتم العثور على طريقة فعالة لتخزين الطاقة المحولة. إن حقيقة اقتراح إنتاج الوقود من النباتات هي فقط لأن النباتات لديها حل جاهز لمشكلة تخزين الطاقة: كل مصنع، وخاصة الكربوهيدرات، يشكل مصدرًا مناسبًا للطاقة للتخزين والنقل.
كل ما سبق لا يتعارض مع الإنجاز (المأمول) للبحث الذي يهدف إلى زراعة النباتات في المناطق التي لا تكون فيها المياه المخصصة للزراعة مضمونة دائمًا. ولكن، كما ذكرنا، يجب التركيز هناك على زراعة النباتات من أجل الغذاء وليس على النباتات من أجل الوقود.
حتى لو كان ذلك يساعد الأشخاص الذين هم "نباتات" - فلن يتمكنوا من إجراء محادثة
في الواقع، كلمة "أنا" مزعجة (أن أكون لطيفا).
بادئ ذي بدء، الوقود الحيوي ليس فضولا، فهو يستخدم بالفعل على نطاق واسع.
ثانيا، التمثيل الضوئي هو الطريقة الأكثر كفاءة لامتصاص الطاقة من الشمس وتحويلها إلى طاقة كيميائية. لقد تطورت على مدى مئات الملايين من السنين ومعظم ما نقوم به هو حرق منتجاتها في أسوأ الأحوال أو محاولة انتظارها في أحسن الأحوال.
حقيقة أننا لم نتعلم بعد استخدام الإمكانات الكاملة لجميع أجزاء المصنع هي مسألة أخرى.
الأمر الثالث، أن التطور لا يناسب الإنسان، وبالتالي ليس لديه "مصلحة" في خلق ما خلقه الأستاذ.
يهودا:
من الصعب تجنب ربط النكتة المروعة التي تثيرها كلماتك في داخلي:
ربما سيساعد الأشخاص الذين وصلوا إلى حالة "النبات".
كما أسمح لنفسي بهذه المناسبة أن أسخر من كلام "أنا" الذي يتجاهل أن كلامه قد تم الرد عليه في المقال الأصلي ولا يدل إلا على غطرسة شخص يظن أنه يعرف كل شيء (أفضل من أي شخص آخر) ، بما في ذلك الأساتذة الذين يعبرون عن أنفسهم في مجال خبرتهم)
اسمح لي أن أضحك، مستقبل الوقود الحيوي؟ ففي نهاية المطاف، تعتبر زراعة النباتات لإنتاج الوقود الحيوي أقل أشكال إنتاج الطاقة كفاءة. هناك حاجة إلى مساحات شاسعة للحصول على لتر من الوقود الحيوي، وإذا بدأ العالم حقًا في استخدام هذا الوقود، فسوف يتعين علينا إبادة جميع المناطق المفتوحة على الكوكب ناهيك عن الكمية الهائلة من المياه اللازمة لريها. هناك سبب يجعل الوقود الحيوي يظل مثيرًا للفضول، وربما يكون هناك أيضًا سبب لأن النباتات تحتاج إلى كل الماء، وإلا لكان التطور قد قام بالفعل بتنشيط آلية مقاومة الجفاف من تلقاء نفسه. الشيء الوحيد الذي قرأته في المقال هو غطرسة الشخص الذي يظن أنه يعرف كل شيء.
سيكون من الممتع لو أمكن ترقية التجربة إلى البشر ومضاعفة طول حياتهم الخصبة.
مجد للأستاذ جيبشتاين وزملائه.
سعيدة جدًا برؤية البروفيسور الفخري وهو يعمل، مما يؤدي إلى نتائج وثمار 🙂
لا شيء أقل من مدهش! آثار جذرية على مستقبل البشرية. يستنشق