"الطمطاطو": هل يستمر العلماء في العبث بجينات النباتات؟

في رواية جيمس والخوخة العملاقة للكاتب رولد دال، تتسبب بلورات سحرية في أن تُنتج شجرة خوخ ذابلة ثمرة عصيرية مذهلة بحجم منزل. يا لها من فكرة جميلة، قال الناس: "ماذا لو استطعنا أن نزرع فاكهة عملاقة في الواقع؟ ربما من دون أن نخلق أيضًا آفات حشرية عملاقة، ومن دون أن نضطر لتحمّل عمّات شريرات"

بحلول منتصف ثلاثينيات القرن الحالي، سيكون علماء النبات قد عرفوا كيف يفعلون ذلك. فقد وجد العلماء طرقًا لإنتاج فواكه وخضراوات ضخمة باستخدام علم الوراثة، وذهبوا أبعد من خوخة جيمس، إذ صنعوا محاصيل وأشجارًا لا تنمو على نوع واحد فقط، بل على تشكيلة متنوعة من الأطعمة اللذيذة والمغذية.

كانت شجرة سلطة الفواكه—وهي شجرة تنتج عدة أنواع من الفاكهة، تبدو بحد ذاتها وكأنها خرجت من قصة لرولد دال—قد طُرحت تجاريًا في أوائل القرن الحالي.

وقد استُخدم التطعيم منذ آلاف السنين لإنتاج نباتات هجينة، وتُصنع أشجار سلطة الفواكه بتطعيم أغصان شجرة من نوع ما، مثل تفاح "روست" على شجرة من صنف آخر، مثل "غولدن ديليشَس".

ويمكن إضافة أصناف أخرى، بحيث تُنتج شجرة واحدة مجموعة متنوعة من التفاح. وفي عام 2013 صنع رجل شجرة تُنتج 250 صنفًا مختلفًا من التفاح. وصُنعت أشجار سلطة فواكه مشابهة للحمضيات (تنمو عليها الليمون واللايم والبرتقال والجريب فروت). ونوعٌ آخر كان يُنتج البرقوق والخوخ والدراق (النيكتارين) والمشمش.

ثم ظهرت "الطمطاطو"، التي تُصنع بتطعيم جذور نبات البطاطس على أوراق وساق نبات الطماطم.

مصدر الصورة

فن العلم

في كل هذه الأمثلة، يُبنى الهجين من نباتات متقاربة وراثيًا، فالطماطم والبطاطس مثلًا تنتميان إلى الجنس نفسه، الذي يضم أيضًا الباذنجان. بل إن البطاطس نفسها ظهرت أصلًا نتيجة حدث تهجين شمل طماطم قبل نحو ثمانية ملايين سنة. لذلك يصبح صنع هجين قوي من نباتات متقاربة عبر التطعيم أمرًا بسيطًا نسبيًا.

ومع بعض التعديل الجيني الدقيق وبرامج تربية النبات، سيصبح ممكنًا بحلول أوائل ثلاثينيات القرن الحالي صنع نبات قادر على إنتاج فواكه من عائلات نباتية مختلفة، فتظهر أشجارا تنمو عليها ثمار الموز والحمضيات والتفاح والخوخ معًا، ويتمكن المزارعون والهواة من طلب التركيبة التي تلائم أذواقهم أكثر.

كما سيتجه علماء البستنة إلى نبات "براسيكا أوليراسيا"، وهو النوع الذي يُنتج، عبر أصنافه المختلفة، الملفوف والكرنب الأجعد (الكالي) والبروكلي والقرنبيط وكرنب بروكسل. وكان صنع هجين يُنتج كل هذه الخضراوات في أجزاء مختلفة من النبات—على هيئة سياج نباتي متشعب—أمرًا سهلًا نسبيًا.

وإكرامًا لقصة رولد دال، ربما يصنع العلماء صنفًا من الخوخ تُنتج ثماره بحجم حقائب سفر كبيرة.

كان التطعيم جيدًا، لكنه بطيء ومكلف، لأن كل نبات كان يُصنع يدويًا حسب الطلب، ولكن القفزة الحقيقية ستأتي في منتصف ثلاثينيات القرن الحالي، حين يتمكن علماء الوراثة النباتية صنع "نباتات خارقة" هجينة يمكن زراعتها من البذور. وهذا يعني أن عددًا أكبر بكثير من الناس سيتمكن من الاستفادة من ميزة الحصول على عدة محاصيل من نبات واحد.

مصدر الصورة

مستقبل العالم

مع الوقت يصبح الناس أكثر تقبلًا لفكرة التعديل الجيني بعد أن تظهر الفوائد، سيُبنى ذلك على عملٍ في عام 2022 أدى إلى إنتاج طماطم مُهندسة لتصنع كميات أكبر من أصباغ مضادة للأكسدة تُسمى الأنثوسيانينات، يُعتقد أن لها أثرًا يعزز طول العمر.

وأدخلت تعديلات أخرى بالتعديل الجيني لصنع نباتات من هذا النوع أكثر مقاومة للأمراض الفطرية ومياه الملوحة والجفاف، وهجمات الحشرات. كما جرى هندسة الميكروبيوم في الجذور لتخصيص فطريات الميكوريزا لكل جزء من أجزاء المحصول، بما عزز الإنتاج والنمو.

يزداد دور التعديل الجيني الواسع أهمية مع ارتفاع درجات حرارة العالم وفشل المحاصيل التقليدية، ومن ثم هناك حاجة لبناء نباتات مصممة لتحمل تطرف المناخ على دعم الأمن الغذائي حول العالم.

في مرحلة ما، سيتيح تحليل الجينوم الكشف عن عناقيد جينية تسهم في زيادة حجم الجزء الصالح للأكل في نباتات الغذاء، كما سيتيح أسلوبٌ مستوحى من التطعيم تعديل نباتات استعصت سابقًا على الهندسة المباشرة، مثل الأفوكادو والقهوة والكاكاو. ومهّدت هذه التطورات لصنع نباتات تُنتج فواكه عملاقة.

____________

هذه المادة مترجمة عن نيوساينتست ولا تعبر بالضرورة عن الجزيرة نت