في مواجهة تغير المناخ، غدا إنتاج محاصيل مقاومة للتغيرات المناخية ضرورة ملحة بشكل متزايد. من خلال امتلاك المحاصيل التي يمكنها تحمل الضغوط البيئية الشديدة، يتم تحسين الأمن الغذائي، حيث يستطيع المزارعون زراعة المحاصيل حتى في الظروف الصعبة. وهذا بدوره يساعد على معالجة قضية الجوع العالمي، حيث يظل إنتاج الغذاء مستقراً حتى في مواجهة تغير المناخ.
تنتج عن دمج الحمض النووي للأصناف البرية مع القمح زيادة ملحوظة في الغلة تصل إلى 50 في المائة، حتى في الطقس الحار، متجاوزة سلالات النخبة بدون هذه الجينات.
وسط عام من درجات الحرارة القياسية، توفر الأبحاث التي أجراها معهد إيرلهام في نورويتش والمركز الدولي لتحسين الذرة والقمح (CIMMYT) الأمل الذي نحن في أمس الحاجة إليه لتعزيز مرونة المحاصيل وتأمين الغذاء في مواجهة تغير المناخ.
وفي المكسيك أيضاً أكدت التجارب الميدانية على أهمية التنوع الجيني في المحاصيل الرئيسية، حيث أدت عقود من التربية الانتقائية إلى تقليل قدرتها على التكيف مع كوكب يزداد احتراراً سريعاً.
مع ارتفاع درجات الحرارة والتغير المناخي، أصبح هناك شك متزايد حول قدرة المحاصيل الغذائية الرئيسية على الاستمرار في تلبية الطلب العالمي.
يمتلك القمح سعرات حرارية أكثر من أي محصول آخر، إلا أن معظم القمح المزروع في جميع أنحاء العالم له تنوع وراثي محدود، ما يجعله عرضة لتأثيرات تغير المناخ.
يقول البروفيسور أنتوني هول، مؤلف الدراسة ورئيس المجموعة في معهد إيرلهام: "يعتبر القمح مسؤولاً عن حوالي 20 بالمائة من السعرات الحرارية المستهلكة عالمياً، وتتم زراعته على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. لكننا لا نعرف ما إذا كانت المحاصيل التي نزرعها اليوم ستكون قادرة على التعامل مع طقس الغد. يمكن أن يستغرق تطوير أنواع جديدة عقداً أو أكثر، لذا فإن العمل بسرعة أمر حيوي".
بالتعاون مع CIMMYT، أعد باحثو معهد إيرلهام تجربة ميدانية لمدة عامين في صحراء سونورا بالمكسيك. لقد درسوا 149 سلالة قمح، تتراوح من سلالات النخبة المستخدمة على نطاق واسع، إلى تلك التي يتم تربيتها بشكل انتقائي لتشمل الحمض النووي من الأقارب البرية والسلالات المحلية من المكسيك والهند.
قال ماثيو رينولدز، المؤلف المشارك للدراسة ورئيس فيزيولوجيا القمح في CIMMYT: "هناك خطر معترف به تماماً، يتمثل في جلب سمات غير مرغوب فيها أكثر من الصفات المرغوبة، لذا فإن هذه النتيجة تمثل تقدماً كبيراً في التغلب على هذا الحاجز واستمرار استخدام الموارد الجينية لتعزيز القدرة على التكيف مع المناخ".
زرعت البذور في وقت لاحق من الموسم لإجبار النباتات على النمو خلال الأشهر الأكثر حرارة، ما وضع هذه المحاصيل تحت ضغط الحرارة الذي من المتوقع أن يصبح القاعدة مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية. ووجدوا أن النباتات التي تمت تربيتها باستخدام الحمض النووي الغريب، حققت عائداً أعلى بنسبة 50 في المائة مقارنة بالقمح بدون هذا الحمض النووي. الأهم من ذلك، لم يكن أداء السلالات الغريبة أسوأ من أداء سلالات النخبة في ظل الظروف العادية.
قام الباحثون بتحديد الاختلافات الجينية المحددة المسؤولة عن زيادة تحمل الحرارة. حددوا العلامات الجينية التي يمكن أن تسمح بالتقدم المستهدف لهذا الحمض النووي الغريب المفيد في سلالات النخبة، ما يوفر طريقة سريعة لتحسين المرونة المناخية والتخفيف من فشل المحاصيل على نطاق واسع.
بنديكت كومبس، مؤلف الدراسة وحاصل على الدكتوراه، وطالب في معهد إيرلهام، قال: "بينما نحاول إنتاج المزيد من الغذاء من أراضٍ ذات مساحة أقل، لإطعام عدد متزايد من سكان العالم، نحتاج بشكل عاجل إلى حماية المحاصيل التي نزرعها في المستقبل، كي تتمكن من الازدهار في مناخ معادٍ بشكل متزايد. مفتاح ذلك، قد يكمن في الموارد الجينية غير المستغلة إلى حد كبير من الأقارب البرية للقمح والسلالات المحلية".
يقترح الباحثون أن برامج الدمج تتضمن سمات تحمل الحرارة كاستراتيجية وقائية لإنتاج محاصيل قمح يمكنها التكيف مع مناخ أقل قابلية للتنبؤ به.
أضاف أنتوني هول: "هذا علم يمكننا استخدامه الآن لإحداث تأثير فوري تقريباً. لقد أجرينا التجارب الميدانية، ونعرف العلامات الجينية التي نبحث عنها، ونبدأ محادثات مع مربي القمح، لذا نأمل أن تكون هذه الخطوة الأولى من بين العديد من الخطوات للمساهمة في الأمن الغذائي العالمي في المستقبل. الاكتشافات التي نجريها، والإجراء الذي نتخذه، نأمل أن يؤدي إلى أن الناس في جميع أنحاء العالم يمكنهم الاستمرار في تناول الطعام المغذي".
----