تتذكر الكائنات الحية الدقيقة في التربة ظروف الجفاف لحماية المحاصيل.

ووفقاً لفريق البحث، فإن هذه النتيجة قد تساعد شركات التكنولوجيا الحيوية في تحديد الكائنات الحية الدقيقة المفيدة لتحسين قدرة المحاصيل على التكيف مع تغير المناخ.

أظهرت دراسة جديدة من جامعة كانساس (الولايات المتحدة الأمريكية)، نُشرت في مجلة Nature Microbiology، أن الكائنات الحية الدقيقة في التربة لديها القدرة على "تذكر" فترات الجفاف السابقة، مما يؤثر بالتالي على كيفية نمو النباتات وتكيفها مع البيئات القاحلة.

قام فريق البحث بجمع عينات من التربة من ستة مواقع مختلفة في ولاية كانساس - تمتد من المناطق الشرقية الرطبة إلى السهول الغربية القاحلة - لفهم كيف تؤثر "ذاكرة الجفاف" للكائنات الحية الدقيقة على المحاصيل.

ثم قاموا بمقارنة مجموعتين من التربة: مجموعة تم الحفاظ عليها رطبة بشكل كافٍ، والأخرى تعرضت لجفاف مطول لمدة 5 أشهر.

وقالت الأستاذة المشاركة ماغي واغنر من جامعة كانساس: "يمكن أن يكون للبكتيريا والفطريات والكائنات الحية الأخرى الموجودة في التربة آثار طويلة الأمد، مثل التأثير على امتصاص العناصر الغذائية وتخزين الكربون، وخاصة تحمل الجفاف في النباتات".

أظهرت النتائج أن آثار الجفاف لا تزال محفوظة في المجتمعات الميكروبية حتى بعد آلاف الأجيال. وعند زراعة الأشجار في عينات التربة هذه، وجد الفريق أن أنواع النباتات المحلية استجابت بقوة أكبر بكثير من المحاصيل الزراعية مثل الذرة، مما يشير إلى وجود صلة تطورية طويلة الأمد بين النباتات المحلية والكائنات الدقيقة المحلية.

في التجربة، قارن الفريق نوعًا من الأعشاب المحلية - عشب غاماغراس - مع الذرة. نما عشب غاماغراس بشكل أفضل بكثير عندما عاش مع الكائنات الحية الدقيقة التي تحمل "ذاكرة الجفاف"، بينما استجابت الذرة بشكل أقل فعالية.

وأوضح فاغنر قائلاً: "نعتقد أن هذا مرتبط بالتاريخ التطوري المشترك: فقد عاش عشب غاما جنباً إلى جنب مع هذه المجتمعات الميكروبية لآلاف السنين، بينما تم إدخال الذرة فقط من أمريكا الوسطى".

كشفت تحليلات جينية إضافية أن جينًا يُسمى سينثاز النيكوتيانامين يلعب دورًا رئيسيًا. يساعد هذا الجين النبات على امتصاص الحديد من التربة، ويعزز في الوقت نفسه قدرته على تحمل الجفاف.

والجدير بالذكر أن النبات لم ينشط هذا الجين إلا عند زراعته جنبًا إلى جنب مع الكائنات الحية الدقيقة التي لديها "ذاكرة" لظروف الجفاف - مما يشير إلى أن الاستجابة البيولوجية للنبات تعتمد على ذاكرة الكائنات الحية الدقيقة.

ووفقاً لفريق البحث، فإن هذه النتيجة قد تساعد شركات التكنولوجيا الحيوية في تحديد الكائنات الحية الدقيقة المفيدة لتحسين قدرة المحاصيل على التكيف مع تغير المناخ.

وخلص فاغنر إلى القول: "إن تجارة الميكروبات الزراعية تنمو بسرعة وتبلغ قيمتها مليارات الدولارات. ويمكن لهذه الرؤى الجديدة أن توجه عملية اختيار المجتمعات الميكروبية المناسبة".

(VNA/Vietnam+)

المصدر: https://www.vietnamplus.vn/vi-sinh-vat-trong-dat-ghi-nho-han-han-de-bao-ve-cay-trong-post1074515.vnp