ترميز المحاصيل بالألوان لمواجهة المناخ | مركز سمت للدراسات

ترميز المحاصيل بالألوان لمواجهة تغير المناخ

التاريخ والوقت : الإثنين, 5 أغسطس 2024

Katharine Gammon

الأخضر هو لون النمو في عالم النبات. ومن منظور جوي، تغطي معظم المزارع الأرض بدرجات مختلفة من اللون الأخضر. لكن ماذا لو كانت سيقان وأوراق نباتات الذرة والشعير والأرز العادية مشعرة وزرقاء بدلاً من ذلك؟ فريق من العلماء يعتقد أن ذلك قد يساعد في جعل المزارع أكثر استدامة.

والسبب في ذلك هو أن تغير المناخ يفرض ضغطًا على المحاصيل التقليدية. فالعديد من الأصناف البرية أكثر مرونة تجاه التغيرات البيئية، وأكثر كفاءة في استخدام المغذيات والمياه، وأكثر غنى بالمغذيات. لذلك، يوصي بعض المربين بتحرير جينومات الأصناف البرية التي تمتلك بالفعل هذه الخصائص المرغوبة من مقاومة الإجهاد وتحسين التغذية لزيادة غلاتها وقابليتها للأكل. لكن المحاصيل الجديدة ستشكل تحديًا لعملية إزالة الأعشاب الضارة، سيكون من الصعب تمييزها عن نظيراتها البرية والأعشاب الضارة، خاصة في المراحل المبكرة من نموها.

يقول مايكل بالمغرين، عالم الأحياء في جامعة كوبنهاغن، إنه يمكننا حل هذه المشكلة الثانوية عن طريق تغيير جينومات النباتات للتعبير عن أصباغ معينة موجودة بالفعل في العديد من النباتات، مثل الأنثوسيانين الذي يجعل التوت الأزرق أزرق، أو الكاروتينات التي تجعل الجزر برتقاليًا، بالإضافة إلى قوام جديد. هذا سيجعل من الأسهل على الروبوتات الزراعية تمييزها بصريًا عن الأعشاب الضارة، دون اللجوء إلى مبيدات الأعشاب السامة.

يقول بالمغرين: “لدينا روبوتات لإزالة الأعشاب الضارة”، إلا أنها لا تزال بحاجة إلى تحسين. و”لدينا تقنيات جينومية جديدة. ولدينا الذكاء الاصطناعي”. “لماذا لا نجمع بين هذه الثلاثة ثم يمكننا إزالة الأعشاب الضارة يدويًا في مرحلة مبكرة جدًا؟” بالمغرين وزملاؤه نشروا اقتراحهم في ورقة بحثية جديدة.

يقول بالمغرين إن المستقبل قد يشمل روبوتات صغيرة بحجم جزازات العشب تتحرك ذهابًا وإيابًا عبر حقول المحاصيل مثل الـroomba، تزيل الأعشاب الضارة وتترك المحاصيل سليمة. يمكن للآلات استخدام التحليل الطيفي “لرؤية” الألوان الغريبة للمحاصيل، ويمكن أن تساعدها خوارزميات التعلم العميق في تحديد وتمييز النباتات الفردية بعضها عن بعض.

ويقول بالمغرين من حيث المبدأ، يمكن للعلماء تحويل النبات بأكمله إلى اللون الأزرق، لكن ذلك ربما يتداخل مع عملية التمثيل الضوئي. بدلًا من ذلك، يحقق الفريق في تغييرات في لون ساق النبات، أو تغييرات أخرى في الشكل والقوام، مثل إضافة شعيرات صغيرة، يمكن تحقيقها من خلال طفرات موجهة.

ويشير بالمغرين إلى أن الزراعة في بداياتها اختارت نباتات برية مثل القمح والشعير والذرة والأرز التي كانت تبدو مختلفة تمامًا عن المحاصيل الحديثة. ومن خلال سنوات من التربية الانتقائية، تمكنوا من إنشاء نسخ أكبر وأكثر تغذية تدعم الآن مليارات البشر. يمكن أن يحدث الشيء نفسه في التربية الانتقائية للمحاصيل الأقوى والمرمزة بالألوان.

يمكن للألوان أيضًا تحسين المحاصيل بطرق أخرى تتجاوز مساعدة الروبوتات على إزالة الأعشاب الضارة بشكل أكثر كفاءة. وتشير الأبحاث إلى أن الأنثوسيانين يمكن أن يساعد البشر على اكتساب مقاومة للعدوى والعوامل البيئية الضارة الأخرى، بينما تعد الكاروتينات مصدرًا لفيتامين “أ” في النظام الغذائي البشري.

يقول بالمغرين إن البشر على الأرجح لن يلاحظوا التغييرات في المحاصيل المعدلة بصريًا. ولكن هذه التغيرات قد تقدم فوائد غذائية صحية. “نعتقد أن هذا شيء يجب أن نفكر فيه الآن”.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: NAUTILUS

النشرة البريدية

سجل بريدك لتكن أول من يعلم عن تحديثاتنا!

تابعونا على

تابعوا أحدث أخبارنا وخدماتنا عبر حسابنا بتويتر