خرفه، ابرقدرتی که می تواند به تغذیه زمین یاری کند - نکته های خرید

به گزارش نکته های خرید، یک علف هرز معمولی که از انواع غیرمعمولی فتوسنتز استفاده می نماید تا در گرما و خشکسالی زنده بماند.

نکته های خرید | افزایش دما، تشدید خشکسالی ها و اثرات دیگر تغییرات آب و هوایی هم اکنون بازدهیِ محصولات را به خطر انداخته است. فناوری های مهندسی ژنتیک از قبیل CRISPR می تواند ویژگی هایی را به گیاهان بدهد که در تحمل اثرات تغییرات آب و هوایی به آن ها یاری کند. خرفه از دو نوعِ نادرِ فتوسنتز استفاده می نماید که به بقای آن در گرما و خشکسالی یاری می نماید. این یافته به دانشمندان در مهندسیِ محصولاتِ مقاوم تر یاری خواهد نمود.

به گزارش نکته های خرید ، محققان دانشگاه یِیل درباره چگونگی رشد یک علف هرز معمولی در شرایط آب و هوایی گرم و خشک جزئیات تازه ای کشف نموده اند. این جزئیات نقشه راهِ مهندسی محصولاتی است که در برابر اثرات تغییرات آب و هوایی مقاومند.

چالشی که پیش رو داریم این است: افزایش دما، تشدید خشکسالی ها و اثرات دیگر تغییرات آب و هوایی در حال حاضر بازده محصولات و پیشرفت در تغذیه دنیا از زمان انقلاب سبز را به خطر انداخته اند. در حالی که بازده ذرت بنا به گزارش سازمان خواربار و کشاورزی (FAO) از سال 1961 تقریباً سه برابر شده است، در مطالعه اخیر ناسا پیش بینی شده است این مقدار پیش از سرانجام قرن، بیش از 24 درصد افت خواهد داشت.

فائو تخمین می زند در حال حاضر یک نفر از هر سه نفر در سراسر دنیا عدم امنیت غذایی را تجربه می نماید و جمعیت در حال افزایش است. اگر بخواهیم به پیشرفت هایمان در مقابله با گرسنگی ادامه دهیم یا حداقل از دستاوردهایمان محافظت کنیم، نه تنها باید جلوی افت بازده محصولات که ناشی از تغییرات آب و هواییست بگیریم بلکه باید به فراوری غذای بیشتر در زمین های کمتر ادامه دهیم. اگر پیروز نشویم، گذشته از آسیب رساندن به زیست بوم ها و تحت فشار قرار دادن گونه های در حال انقراض ناچاریم جنگل های بیشتری را برای کشاورزی از بین ببریم، در نتیجه کربن ذخیره شده در درختان را در جو آزاد کنیم و مشکل گرمایش دنیای را بدتر کنیم.

اما یک کشف تازه حالا ما را امیدوار نموده است: مهندسی ژنتیک راهکار بالقوه ای را برای این مشکل پیشنهاد می نماید. ما با استفاده از فناوری هایی مانند CRISPR می توانیم به محصولات ویژگی هایی بدهیم که مقاومت آن ها را در برابر اثرات تغییرات آب و هوایی بیشتر کند. مطالعات اخیر دانشگاه یِیل ما را یک گام به واقعیت بخشیدن به چنین آینده ای نزدیک نموده است. مطالعات روی خرفه نشان داده است که این گیاه علفی معمولی قادر است در شرایط آب و هوایی گرم و خشک رشد کند.

فتوسنتز تقویت شده: در حالی که بیشتر گیاهان به طور طبیعی یک نوع فتوسنتز دارند، خرفه از دو فتوسنتز استفاده می نماید: فتوسنتز C4 و فتوسنتز CAM. فتوسنتز C4 به گیاه اجازۀ حاصلخیز ماندن در دمای بالا را می دهد (ذرت و نیشکر از این نوع فتوسنتز استفاده می نمایند). فتوسنتز CAM به گیاه امکان بقاء با آب کم را می دهد (کاکتوس ها و ساکولنت ها با این شرایط سازگار شده اند). درنتیجه، خرفه هم مقاوم به خشکسالی است و هم در آب و هوای گرم بازدهی بالایی دارد و این برای هر گیاهی یک ویژگی کمیاب است.

تا کنون دانشمندان تصور می کردند این دو نوع فتوسنتز در برگ های خرفه به صورت مجزا عمل می نماید، اما تیم تحقیقاتی یِیل کشف کرد مکانیسم های این دو فنتوسنتز تا حد زیادی با هم ادغام شده اند، در سلول های یکسانی عمل می نمایند و به عنوان یک سیستم متابولیک واحد کار می نمایند. آگاهی از نحوه عملکرد جمعیِ این دو نوع فتوسنتز را می توان برای مهندسی گیاهانی به کار برد که هم در برابر خشکسالی و هم در برابر گرما مقاوم هستند. برای نمونه، در آینده می توانیم یک محصول C4 مانند ذرت را انتخاب کنیم و فتوسنتز CAM را در آن تلفیق کنیم.

اِریکا اِدواردز نویسنده ارشد این پژوهش می گوید: قبل از اینکه این پیش بینی به واقعیت تبدیل گردد کار های زیادی باید انجام دهیم، اما چیزی که ما ثابت کردیم این است که این دو جهت را می توان به نحو موثری با هم ادغام کرد و محصولاتشان را به اشتراک گذاشت.

منبع: bigthink

مترجم: زهرا ذوالقدر