كيف يمكن لمادة إيثانول أن تنقذ نباتاتكم من خطر الجفاف؟

كشفت دراسة جديدة أجريت في اليابان عن أن مادة "إيثانول" Ethanol، يمكن أن تساعد النباتات، بما فيها الأرز والقمح، على الصمود في وجه الجفاف.

ويزعم معدو البحث أن النتائج التي توصلوا إليها تقدم طريقة عملية لزيادة إنتاج الغذاء في مختلف أنحاء العالم عندما تكون المياه شحيحة، لأن مادة الإيثانول هي آمنة ورخيصة الثمن ومتوافرة على نطاق واسع.

فقد خلص علماء في "مركز رايكن لعلوم الموارد المستدامة" RIKEN Center for Sustainable Resource Science  في اليابان، إلى أن إضافة مركب إيثانول إلى التربة يسمح للنباتات، بما فيها الأرز والقمح، بتحفيز نموها ونضجها بعد أسبوعين من دون الحاجة إلى الماء.

وأوضح الباحث الرئيس الذي أشرف على الدراسة موتواكي سيكي أن الزيادة السكانية المطردة في العالم والنقص في المياه الناجم عن أزمة تغير المناخ سيتسببان حكماً في حدوث نقص في الغذاء، لذا يعد إيجاد طريقة للحيلولة دون ذبول النباتات عندما لا تتمكن من الحصول على المياه أمراً حيوياً للغاية.

ويضيف سيكي أن تعديل النباتات وراثياً بحيث تظل ثغورها -المسام الموجودة على أوراقها- مغلقة، من شأنه أن يمنع الماء من الخروج منها، لكن إنتاج نباتات معدلة وراثياً يبقى أمراً مكلفاً ويستغرق وقتاً طويلاً، وقد لا تتمتع البلدان الأكثر حاجة إليها بفرص وإمكانات متكافئة للحصول على هذه المحاصيل المعدلة.

وقال الخبير الحائز دكتوراه في العلوم الزراعية، "توصلنا إلى أن معالجة المحاصيل الشائعة كالقمح والأرز بالإيثانول الخارجي exogenous ethanol  (الذي ينشأ من التخمر الجرثومي للكربوهيدرات) يمكن أن تزيد إنتاج المحاصيل الزراعية أثناء فترات الجفاف".

ورجح أن "يتأتى ذلك من التغيرات في خصائص الأيض بآلية تنظيم النسخ الشكلي (استنساخ الجينات المشفرة لمستقبلات الإيثيلين في النبات) التي تنظم استجابة النباتات للإجهاد الناجم عن مواجهة الجفاف". وقال إن ذلك يوفر لنا طريقة ذات كلفة ميسرة وسهلة، لزيادة غلال المحاصيل الزراعية، حتى عندما تكون المياه شحيحة، ومن دون الحاجة إلى اللجوء لعملية التعديل الوراثي.

وتوصل الدكتور موتواكي سيكي وفريقه إلى خلاصة تفيد بأن النباتات تنتج مادة إيثانول عند حرمانها من الماء، واستنتجوا أنه إذا ما تم بثها في النباتات فستسهم في حمايتها من الجفاف في المستقبل.

وفي سبيل التحقق من هذه الفرضية عملياً زرعوا نباتات لمدة أسبوعين تقريباً وأمدوها بمياه وفيرة، ثم عولجت التربة مسبقاً بمركب إيثانول لمدة ثلاثة أيام، وجرى حرمانها من الماء لمدة أسبوعين.

وتبين بعد ذلك أن نحو 75 في المئة من نباتات القمح والأرز التي عولجت بالإيثانول بعد إعادة الري تمكنت من الصمود، فيما نجا أقل من خمسة في المئة من النباتات الأخرى غير المعالجة.

الدراسة نشرت في مجلة "فيزيولوجيا النبات والخلية" Plant and Cell Physiology (وهي الجريدة الرسمية لـ"الجمعية اليابانية لعلماء فيزيولوجيا النبات").