Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

كيف يستطيع الفطر أن ينقذ العالم؟

سواء تنظيف التسربات النفطية في الأمازون أو مكافحة الجوائح، لم يستكشف العلماء سوى نزر يسير مما تخفيه هذه الكائنات بشأن قدرتها على شفاء كوكب الأرض، حسبما يكتب جاك داتون

يعول مزيد من خبراء البيئة على الفطر لمنع آثار أزمة المناخ ومواجهة الأوبئة في المستقبل (غيتي/ آي ستوك)

 

عام 2017، لم تسلم مقاطعة سونوما Sonoma  في الولايات المتحدة من حرائق الغابات التي اجتاحت كاليفورنيا، فقلبت مئات المجتمعات رأساً على عقب وأحرقت أكثر من 1.5 مليون هكتار من الأراضي في مختلف أنحاء الولاية الأميركية. آنذاك، دُمرت منازل كثيرة فيما تغلغل البلاستيك ومواد كيماوية سامة في الهواء، وحلت بالنظم الأيكولوجية في المنطقة وسبل العيش أضرار جسيمة.

ولكن "سونوما" صمدت لأنها، خلافاً للمقاطعات الأخرى في كاليفورنيا، استعانت بجنس من الفطريات يسمى "الفطر المحاري الشائع"oyster mushrooms  (يتميز برأس محاري أو مروحي الشكل) بغية إصلاح الدمار الذي لحق بها. هكذا، أحاط "التحالف الشعبي لمعالجة الحرائق" المقاطعة بما يربو على 56 ميلاً من خراطيم عريضة مصنوعة من أسلاك شائكة تسمى "واتلز" wattles، أشبه بأنابيب إنما مملوءة بقش ومغطاة بجزء من "الفطر المحاري الشائع" يسمى "غزل فطري" أو "الميسيليوم" mycelium. كان "الغزل الفطري" -علماً أنه جزء نباتي أخضر من الفطر أشبه بالخيوط- قادراً على المساعدة في استعادة الموائل الطبيعية عافيتها. شكلت الخراطيم الطويلة المغطاة بالغزل الفطري أقنية، عملت على تحويل المخلفات السامة من الأراضي التي لم تفسدها بعد يد الإنسان إلى الفطريات، التي ستهضمها بدورها وتحولها إلى مغذيات.

اللافت أن الطبيعة تفيض بنحو 1.5 مليون نوع من الفطر، وقد سكن كثير منها كوكب الأرض منذ ما يربو على مليار سنة. ومع أن هذه الكائنات الحية ظهرت على ما يبدو قبل الجنس البشري بفترة طويلة، فإن العلماء بالكاد تقدموا خطوة واحدة في استكشاف إمكاناتها المكتنزة. يوضح تقرير أصدرته الأسبوع الماضي "مجموعة منتجي الفطر في المملكة المتحدة وإيرلندا" كيف أن الفطر سيشكل عنصراً شديد الأهمية في قدرة كوكبنا على النجاة، سواء يأتى ذلك عبر استعادة النظم الأيكولوجية التي دمرتها حرائق الغابات، أو جعل حلقات التغذية في النظام البيئي أكثر يسراً، أو امتصاص الكربون من الجو، أو ببساطة المساعدة في ضمان حياة صحية وطويلة.

تبديد البلاستيك

لا يخفى على أحد أن كمية البلاستيك التي ننتجها تخرج عن نطاق السيطرة. شهدت السنوات الـ15 الماضية تصنيع نصف إجمالي كمية البلاستيك على نطاق العالم، وكشفت دراسة أجريت في مايو (أيار) من العام الحالي عن أن 20 شركة فقط كانت مسؤولة عن إنتاج 55 في المئة من نفايات البلاستيك أحادية الاستخدام. سنوياً، ننتج نحو 300 مليون طن من البلاستيك حول العالم، ولا يُعاد تكرير سوى تسعة في المئة منها. تستغرق الكمية المتبقية 400 سنة تقريباً قبل أن تتحلل في البيئة، وتجد ثمانية ملايين طن من مخلفات البلاستيك سبيلها إلى محيطاتنا كل سنة، وفق "الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة (IUCN)". وبحلول عام 2050، ربما ستحتضن تلك المساحات المائية كميات من البلاستيك تفوق ما يسكنها من الأسماك.

لكن الفطر يسعه أن يكون الترياق المضاد لهذه المشكلة. بعض أنواع "الميسيليوم" يطلق إنزيمات تعمل على تفكيك روابط الهيدروجين والكربون في البلاستيك والزيوت ومواد أخرى. وعلى الرغم من كون الزيوت والبلاستيك ملوثات سامة، فإن تحللها يسمح للفطريات بتحطيمها إلى عناصر مغذية.

عام 2011، اكتشفت دراسة رائدة في "جامعة ييل" الأميركية أن الـ"بيستالوتيوبسيس مايكروسبورا"   pestalotiopsis microspora كما تسمى، علماً أنها فطريات تنمو في جمهورية الإكوادور، في مقدورها هضم بلاستيك البولي يوريثان (أو متعدد اليوريثان) وتحطيمه، حتى في بيئة خالية من الهواء- ما يشير إلى أنها ربما تجدي نفعاً في قاع مكبات النفايات. لاحقاً، في عام 2017، اكتشف فريق من العلماء نوعاً آخر من الفطريات القادرة على النهوض بعملية التحلل الحيوي في مكب للنفايات في إسلام أباد في باكستان. آنذاك، وجدوا أن ما يسمى "الرشاشية التوبنغنية" aspergillus tubingensis  كانت قادرة، في غضون شهرين فقط، على تفتيت بوليستر "البولي يوريثان" (PU) الذي يستخدم في تصنيع المواد الطرية التي تستعمل لأغراض التغليف.

منذ ذلك، وجد سهرون خان، العالم الذي قاد الفريق الذي كشف النقاب عن إمكانات "الرشاشية التوبنغنية"، أكثر من 50 نوعاً من الفطريات التي تحمل البلاستيك على التحلل، وينكب على إيجاد الظروف التي تسمح بمضاعفة هذا التحلل الحيوي.

اقرأ المزيد

يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field)

تنظيف البقع

لحسن الحظ، تبين أيضاً أن الفطر يستهلك تسربات النفط في غضون أيام أو أسابيع، مستفيداً من "المعالجة الفطرية" mycoremediation، عملية طبيعية تستخدمها الفطريات كي تحلل الملوثات في البيئة أو تعزلها. وبواسطة عملية تدعى "الاستخلاص الحيوي" bioleaching، اُستخدم الفطر أيضاً لاستخراج والحصول على المعادن الثقيلة من المياه الملوثة.

في تصريح أدلى به إلى "اندبندنت"، يقول هارباجان سينغ، مؤلف كتاب "المعالجة الفطرية: المعالجة الحيوية الفطرية" Mycoremediation: Fungal Bioremediation، إن "دراسات في كل جزء من العالم تقريباً، بما في ذلك الولايات المتحدة وأوروبا، تخوض تطبيقات على المعالجة الفطرية. لذا ستحظى هذه التكنولوجيا بحيز جيد في السنوات المقبلة".

طوال 15 سنة أو نحو ذلك، استعان هواة العلم من المواطنين بالفطر من أجل المساعدة في تنظيف تسرب النفط في الأمازون، والتلوث بوقود القوارب في الدنمارك، والنفط من تربة كاليفورنيا. يستخدم "الفطر المحاري الشائع" غالباً لتنظيف النفايات النفطية، من بينها الموجودة في 350 بئراً تمتلكها شركة "شيفرون" الأميركية في منطقة الأمازون الإكوادورية.

ولدى سؤاله عن سبب فاعلية "الفطر المحاري الشائع" في معالجة التسربات النفطية، قال سينغ إنه "يفرز إنزيمات بكميات كبيرة وينمو أسرع كثيراً مقارنة مع أنواع الفطر الأخرى. أحياناً، يستغرق الأمر ثمانية أسابيع، وأحياناً أخرى أكثر قليلاً".

لكن يتمثل أحد المعوقات هنا بالنمو البطيء للفطر. لذا، بغية تسريع المعالجة الفطرية، تُضاف عناصر مغذية كثيرة خارجية المنشأة أو غيرها من مركبات، من أجل تعزيز وتيرة النمو، ويضيف، مشيراً إلى أن مزيجاً من نشارة الخشب وقشور فول الصويا يعمل كركيزة جيدة لتسريع عملية تكاثر الفطر.

الأهم أن المعالجة الفطرية غير مكلفة ورفيقة بالبيئة وتعطي فاعلية واضحة مقارنة بطرائق أخرى معتمدة للتخلص من انسكابات النفط. يتسم بمزايا أكثر مقارنة مع أساليب التنظيف الأخرى، التي تنطوي غالباً على حفر التربة الملوثة وإحراقها، من ثم إطلاق دخان قاتم سخامي في الغلاف الجوي.

متروبوليس الفطر

لا يحلل الفطر البلاستيك فحسب، بل يمكنه أيضاً أن يشكل بديلاً له. تعكف شركات من قبيل "بارادايس باكيدجينغ" Paradise Packaging في الولايات المتحدة و"ماجيكال مشروم كومباني"Magical Mushroom Company  في المملكة المتحدة على صناعة منتجات تعبئة قائمة على الفطر تتحلل في غضون أيام في كومة السماد في حديقتك. ومن المهم الإشارة هنا إلى أن بلاستيك "البوليسترين"، الشائع الاستخدام في التغليف، لا يتحلل بشكل تام أبداً. ولكن للفطر أطنان من الاستخدامات الأخرى أيضاً، إذ تصنع شركات عدة منه ألواح ركوب الأمواج وملابس وقوارب، وحتى الأثاث، وكلها بدائل رفيقة بالبيئة في عالم أتلفته الموضة السريعة.

ولا تنتهي لائحة استخدامات الفطر، إذ يسعنا أيضاً تشييد مبانٍ منه عوض الأسمنت، ومعلوم أن الأخير أحد أكبر المتهمين في ما يتصل بانبعاثات الكربون في الغلاف الجوي. ولو أن صناعة الأسمنت كانت بلداً، سيكون ثالث أكبر مصدر لانبعاث ثاني أكسيد الكربون في العالم، بعد الصين والولايات المتحدة فقط. عام 2014، استضاف "متحف الفن الحديث" في نيويورك مشروع "هاي- فاي"، وكان عبارة عن برج بلغ ارتفاعه 13 متراً بني من طوب مصنوع من "الميسيليوم" ومخلفات زراعية. نمت قوالب الطوب التي اُستخدمت في "هاي- فاي" في غضون خمسة أيام فقط، وكانت أقوى من الأسمنت مقارنةً بوزنها. أقيم الهيكل لمدة ثلاثة أشهر قبل أن يصار إلى تفكيكه واستعمال بقاياه كتربة في حدائق المجتمع المحلي.

من شرائح اللحم إلى المشروم

معروف أن لزراعة المحاصيل وتدجين الحيوانات يداً طولى في بصمتنا الكربونية، فيما يزداد عدد الأشخاص الذين يتطلعون إلى خفض استهلاكهم من اللحوم والتحول إلى خيارات نباتية أو نباتية صرف. ولحسن الحظ، الفطر غني بالفيتامينات والعناصر الغذائية، ويمكنه خفض نسبة السكر والكوليسترول في الدم، ويساعدنا على التخلص من الكيلوغرامات الزائدة، ويقلص خطر الإصابة بالسرطان. تتوفر أعداد متزايدة من بدائل اللحوم التي تحتوي على الفطر، والمليئة بالعناصر الغذائية، مثل الفيتامينين "د" و"ب 12"، ومن المستطاع إضافة التوابل إليها ليبدو مذاقها كطعم اللحوم.

بينما متوسط درجات الحرارة العالمية آخذ في الارتفاع، ستزداد موجات الجفاف والفيضانات المفاجئة التي تضرب العالم، وتعيث في المحاصيل والأراضي الزراعية خراباً. من ثم، ستمسي الأراضي الصالحة للزراعة سلعة أساسية مع ارتفاع درجة حرارة الجو، ويعتقد مزارعون كثراً أن الزراعة العمودية (أو الرأسية)، التي تشيد في أماكن داخلية في بيئة محكمة تشتمل على زراعة المحاصيل على صفوف من الأرفف، ستساعد في رسم مستقبل القطاع الزراعي. من مجموع انبعاثات غازات الدفيئة، تسهم الزراعة مباشرة في 17 في المئة، وبين 7 و14 في المئة بشكل غير مباشر عبر التغييرات في استخدام الأراضي، وذلك وفق "منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية" (OECD). لذا، تستدعي هذه الحال القيام بتغيير إيجابي على وجه السرعة.

يعتبر الفطر مناسباً تماماً للزراعة الرأسية لأنه لا يحتاج إلى كثير من الضوء لينمو، من ثم لا يوفر مساحة الزراعة فحسب، بل يخفض أيضاً انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ويقلص الحاجة إلى المبيدات الزراعية.

وتؤدي مبيدات الآفات إلى تغيير حموضة التربة، وإتلاف المواد العضوية وإصابة النباتات بالتقزم، ما يسمح للآفات بالتكاثر. يمكنها أيضاً زيادة انبعاثات الكربون من الأراضي الزراعية. أما استخدام الفطر فيسهم في استعادة صحة التربة والنظم الأيكولوجية، حتى إن بعض الأنواع مثلاً، وتسمى الفطريات الممرضة للحشرات entomopathogenic fungi ، تأكل الحشرات، وتعمل كحل طبيعي أكثر مراعاة للبيئة لوقف استعمال مبيدات الحشرات.

هندسة النظم البيئية

تعمل الفطريات الجذرية Mycorrhizal fungi  كما لو أنها "مهندسة النظم الأيكولوجية"، وتكتسي أهمية بالغة بالنسبة إلى عالم الطبيعة. يساعد الفطر في تحلل المواد العضوية، وتسهيل دورات المغذيات، واحتجاز الكربون، وتطوير بنية التربة وحماية النباتات كي لا يضطر المزارعون إلى الاعتماد على حرث الأراضي أو استخدام المواد الكيماوية لحماية التربة.

تستخدم هذه الكائنات أيضاً لإصلاح النظم الأيكولوجية التي عانت أضراراً جسيمة. أشعلت أزمة المناخ حرائق كثيرة في الغابات وضربت العالم بفيضانات وموجات جفاف لا تنتهي. بيد أن الاحترار العالمي أسفر أيضاً عن انخفاض كبير في بعض أنواع الفطريات الجذرية، التي تؤدي دوراً أساسياً في ربط أشكال الحياة المختلفة. معظم الكربون الذي تمتصه الأشجار من الغلاف الجوي يصل إلى التربة، حيث يصار إلى مقايضته بعناصر غذائية مع الشبكات الفطرية، وغالباً ما يُخزن لآلاف السنين.

مايا إلسون، المديرة التنفيذية في "كو رينوال" CoRenewal، شركة تصمم أنظمة تنقية باستخدام الفطر والبكتيريا والنباتات في سبيل خفض التلوث الذي يكابده حوض الأمازون الإكوادوري والعالم. تبحث إلسون في طرائق للاستفادة من الـ"مايكوواتلز" mycowattles  (خراطيم عريضة من أسيجة تحتوي على ميسيليوم الفطر) في إصلاح الأضرار التي لحقت بالنظم الأيكولوجية نتيجة حوادث تعزى إلى أزمة تغير المناخ من قبيل حرائق الغابات. تُستخدم هذه الأسيجة الملفوفة لصنع شبكات تنقية من الفطر، يمكنها أن تحلل السموم التي تجد طريقها إلى اليابسة قبل أن تلوث المجاري المائية.

"حتى الآن، نظرنا في التحصين بالأسيجة الفطرية، وقدمنا دعمنا لدراسة شاركت فيها جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد، تبحث في تجديد البيئة عقب الحرائق باستخدام التحصين الفطري والتحصين بالمجتمع الميكروبي كله"، على ما أخبرت إلسون "اندبندنت".

"نسعى فعلاً إلى نقل هاتين الدراستين كلتيهما إلى المستوى التالي في بيئة ما بعد الحرائق الضخمة، ومعرفة كيف يمكننا تحقيق تلك الأهداف كافة نفسها، أيضاً مع التركيز أكثر على التجديد البيئي وعزل الكربون في مرحلة ما بعد الحريق".

درء الجائحة التالية

على مدى قرون عدة، استخدم الفطر في الطب أيضاً. في الفيلم الوثائقي "فانتاستيك فنغاي" Fantastic Fungi (الفطر المذهل) من إنتاج شركة "نتفليكس"، يشير عالم الفطريات الرائد بول ستاميتس إلى سلالات من الفطريات تمتلك جزيئات نشطة جداً ضد كثير من فيروسات الجدري، كذلك فيروس الورم الحليمي البشري (اختصاراً "أتش بي في" HPV). فيما يتسابق العلماء إلى إيجاد المضاد الحيوي التالي ومنع ظهور جوائح في المستقبل، حري بممولي البحوث العلمية أن يقدروا قيمة الفطريات. على مر القرون، استفيد منها في علاج جميع أنواع العلل، من أشكال العدوى المختلفة والفيروسات وأمراض القلب، وحتى مشكلات تطاول الصحة العقلية والنفسية من قبيل ألزهايمر والاكتئاب.

معلوم أن "البنسلين"، أول مضاد حيوي في العالم، مركب مشتق من الفطريات. ولا تختلف الحال بالنسبة إلى "السيكلوسبورين"، دواء مثبط للمناعة يستخدم بعد جراحات زراعة الأعضاء. تساعد المشتقات الفطرية أيضاً في صنع مركبات ستاتينية ومضادة للسرطان، مثل عقار العلاج الكيماوي "تاكسول" Taxol، المشتق في الأصل من فطريات تنتجها أشجار "الطقسوس" yew trees. كذلك ثبت أن فطريات "ذيل الديك الرومي" Turkey tail mushrooms  تحفز وظيفة الجهاز المناعي لدى مرضى السرطان. كذلك ثمة إمكانية لعلاج مشكلات في الصحة العقلية والنفسية، إذ تبين أن مادة "السيلوسيبين"، المكون النشط في "فطر السيلوسيبين" أو "الفطر السحري"psychedelic mushrooms ، تساعد في علاج الاكتئاب الشديد والقلق.

يكتسب الفطر أهمية في مجال اللقاحات أيضاً. يُصنع كثير منها، من بينها جرعات مضادة لـ"التهاب الكبد ب"، وأخيراً لقاح مرشح ضد "كوفيد- 19"، باستخدام الخميرة (التي تنتمي إلى مملكة الفطريات). وجد باحثون في الولايات المتحدة في يوليو (تموز) الماضي أن لقاحاً مرشحاً من وحدات فرعية معيارية من البروتينات (تنتج أجساماً مضادة في الجسم ضد كورونا) أنتج من الخميرة، ويوفر الحماية ضد "كوفيد- 19" لدى الرئيسيات primates غير البشرية. النتائج واعدة، وربما توفر لقاحاً منخفض التكلفة لشعوب البلدان ذات الدخل المتوسط والمنخفض.

التحديات

على الرغم من كثرة الأدلة التي تشير إلى أن الفطر يمكن أن يساعد في تعزيز صحة الكوكب، يشير هارباجان سينغ إلى أن بعض العقبات تحول من دون استخدامه على نطاق واسع، وتتمثل التحديات الرئيسة في نقص التمويل وغياب الوعي بشأن أهميته. يجب أن يكون الناس، والشركات والمستثمرون على حد سواء، على دراية أفضل بالفوائد البيئية والإصلاحية التي توفرها الفطريات.

يضيف سينغ أنه "من الضروري إيلاء كل من علم الفطريات والعلاج بها مزيداً من الاهتمام على مستوى الجامعات. يعطى الطلاب دروساً في هذه المواد، ولكن مع ذلك، لم أرَ كثيراً من الخبراء في الفطريات أو المتخصصين في المعالجة الفطرية يتخرجون في الجامعات."

تخوض شركة "كو رينوال" حالياً بحوثاً حول الإصلاح الأيكولوجي بعد حرائق الغابات في كاليفورنيا، ولكن مع توفر مزيد من التمويل، تسعى إلى توسيع نطاقها ليشمل حرائق الغابات في ولاية أوريغون أيضاً.

يشهد العالم "نشوء شبكة عالمية جديدة من الأشخاص المهتمين بالحرائق والفطريات، ويحدونا الأمل في أن نتمكن من تطوير أساليب للمعالجة الفطرية يمكن استنساخها واعتمادها في مختلف أنحاء العالم"، كما تقول مايا إلسون، المديرة التنفيذية للشركة.

© The Independent

اقرأ المزيد

المزيد من بيئة