في دراسة رائدة، كشف فريق من الباحثين عن شجرة عائلة جديدة للطماطم والبطاطس. بقيادة جواو فيتور ميسيدر، وهو طالب دراسات عليا في علم البيئة وعلم الأحياء في جامعة ولاية بنسلفانيا، أسس الفريق شجرة عائلة شاملة تضم جنس المغد. مما يكشف عن الطرق المدهشة التي تطور بها لون وحجم ثمارها معًا. ومن خلال تحليل التسلسل الجيني لأكثر من 1700 جين من 247 نوعا، سلط الباحثون الضوء على العلاقات المعقدة بين هذه النباتات والحيوانات التي تأكل ثمارها. ولهذا الاكتشاف آثار كبيرة على تربية نباتات ذات أهمية زراعية وذات سمات مرغوبة. وقد يؤدي هذا إلى تطوير محاصيل جديدة ذات خصائص محسنة.
محتويات المقال :
التاريخ المثمر للمحاصيل المفضلة للإنسانية
يعد جنس المَغْد (السولانم) (Solanum) موطنًا لأكثر من 1300 نوع، مما يجعله واحدًا من أكثر مجموعات النباتات تنوعًا على هذا الكوكب. من الطماطم صغيرة الحجم الموجودة في جبال الأنديز إلى البطاطس النشوية الأساسية في أوروبا، تكيفت نباتات السولانم لتزدهر في مجموعة واسعة من البيئات. ولكن ما الذي دفع تطور هذه النباتات، وكيف أصبحت تهيمن على أطباق عشاءنا؟
لعدة قرون، قام البشر بتربية نباتات المغد بشكل انتقائي للتأكيد على السمات المرغوبة مثل حجم الفاكهة ولونها ونكهتها. ولكن على الرغم من بذل قصارى جهدنا، فإن تاريخ هذه المحاصيل يظل محاطًا بالغموض. كيف ظهرت نباتات المغد الأولى، وما هي القوى التي شكلت تطورها على مدى ملايين السنين؟
لكشف أسرار تطور الطماطم والبطاطس، شرع العلماء في رحلة عبر الزمن، متتبعين التاريخ التطوري لنباتات السولانم منذ أصولها القديمة حتى يومنا هذا. ومن خلال إعادة بناء شجرة عائلة السولانم، يهدف الباحثون إلى الكشف عن الأنماط والعمليات الخفية التي أدت إلى تنويع هذه المحاصيل المحبوبة.
فك قانون تطور الفاكهة
لكشف أسرار تطور الفاكهة في جنس المغد، انطلق الباحثون في رحلة علمية رائعة. من خلال جمع عينات نباتية من جميع أنحاء العالم، بما في ذلك الأنواع البرية من البرازيل، وبيرو، وبورتوريكو، ودمجها مع البيانات التي تم جمعها مسبقًا، أنشأ الفريق شجرة عائلة شاملة لجنس المغد. تضمنت هذه المهمة الضخمة تسلسل آلاف الجينات من 247 نوعًا، تمثل جميع الفروع الرئيسية العشرة و39 من أصل 47 فرعًا فرعيًا صغيرًا داخل الجنس.
واستخدم الباحثون تكنولوجيا متقدمة لتحليل الجينات، وحل العلاقات بين الأنواع والمجموعات الحيوية بشكل فعال والتي كافحت الدراسات السابقة لتوضيحها. وقدمت شجرة العائلة المحسنة هذه فهمًا أوضح للوقت الذي نشأت فيه ألوان وأحجام الفاكهة المختلفة، وكيف تغيرت مع ظهور أنواع نباتية جديدة.
ومن خلال دراسة التاريخ التطوري للمغد، كشف الباحثون عن أنماط مذهلة في تطور الفاكهة. ووجدوا أن حجم ولون الثمار مرتبطان، حيث أن التغيرات في سمة واحدة غالبًا ما تتوافق مع التغيرات في سمة أخرى حيث أن نفس المسارات الجينية التي تتحكم في لون الفاكهة قد تؤثر أيضًا على حجم الفاكهة، والعكس صحيح. يشير هذا التطور المترابط إلى أن الآليات الفسيولوجية والجزيئية قد تلعب دورًا حاسمًا في ربط لون الفاكهة وحجمها.
يتحدى هذا الاكتشاف الافتراض السائد منذ فترة طويلة بأن الحيوانات التي تأكل الفاكهة، مثل الطيور والخفافيش، كانت المحرك الأساسي لتطور الفاكهة. وبينما تلعب هذه الحيوانات بالتأكيد دورًا في نشر البذور وتعزيز التنويع، يشير الباحثون إلى أن التاريخ التطوري للنباتات نفسها قد تم الاستهانة به.
مستقبل الزراعة
مع القدرة على الاستفادة من التنوع الطبيعي لجنس المغد، يستطيع المزارعون زراعة البطاطس الأكثر مقاومة للأمراض، والطماطم الأكثر حلاوة والأكثر تغذية، والباذنجان ذو اللون الأكثر حيوية. الاحتمالات لا حصر لها، والتأثير يمكن أن يكون عميقًا. ومن خلال تسخير قوة التطور، يمكننا زيادة إنتاجية المحاصيل، والحد من استخدام المبيدات الحشرية، وإنشاء نظام غذائي أكثر استدامة للأجيال القادمة.
ولكن هذا ليس كل شيء. ويمكن أن يكون لهذا الاكتشاف أيضًا آثار بعيدة المدى على الأمن الغذائي، حيث يمكن للعلماء استخدام الأفكار المكتسبة لتطوير محاصيل تتكيف بشكل أفضل مع الظروف البيئية المتغيرة.
إن مستقبل الزراعة مشرق، وكل ذلك بفضل الجهود الدؤوبة التي يبذلها العلماء الذين يكرسون جهودهم لكشف أسرار العالم الطبيعي. من خلال استكشاف أسرار تطور الفاكهة، قد نكتشف المفتاح لمستقبل غذائي أكثر وفرة واستدامة ولذيذة.
المصدر:
New tomato, potato family tree shows that fruit color and size evolved together / science daily
Author: أخبار علمية
سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.
التعليقات :