(پروزك براي گياهان (خبر علمی ناسا

prozac3DStructure.gif

پروزك براي گياهان

(چگونه در مريخ گیاه بکاریم؟ قدم اول: اضطراب آنها را از بين ببرید!)

(مقاله علمی ناسا: 5 اوت 2005)

ترجمه: گروه اخبار ناسا، موسسه علمی شیرین

اضطراب ميتواند چيز خوبي باشد. اضطراب به شما هشدار مي‌ دهد كه ممكن است مشکلی وجود داشته باشد يا خطری نزديك باشد. اضطراب كمك ميكند تا علائمي كه شما را براي عكس العمل آماده ميكند به كار افتند. گهگاهی نیز كمي اضطراب مي تواند زندگي شما را نجات دهد. اما اضطراب دائمي موجب صدمات بزرگي مي شود. اگر هورمونهايي كه بدن شما را در حالت هشياري بالا قرار ميدهند هميشه در بدنتان جاري باشند موجب آسيب رساندن به مغز، سيستم ايمني و غيره مي شوند.

گياهان مثل انسان مضطرب نمي شوند. اما آنها نيز از اضطراب صدمه مي بینند و تقريبا با همان روش انسانها با آن برخورد می کنند. آنها پيغامهاي شيميايي سوپراكسيد توليد ميكنند كه اين پيغام ساير قسمتهای گياه را در حالت هشياري بالا قرار مي دهد. سوپر اكسيد ماده اي سمي است که مقدار زياد آن به گياه آسيب مي رساند. اين مي تواند مشكلي براي حيات گياهان در مريخ باشد.

بنابر برنامه آينده ناسا براي اكتشافات فضایی، انسانها در دهه هاي آينده برای بازديد و كاوش به مریخ خواهند رفت. آنها بالاجبار بايد گياهان را با خود ببرند. گياهان غذا و اكسيژن توليد مي كنند و يك همسفر و فضاي سبز کوچکی در فاصله اي دور از خانه برای ما هستند.

marsByVikingOrbiter.jpg

(مريخ، عكسبرداري شده به وسيله ماهواره وايكينگ)

در مريخ گياهان مجبور به تحمل شرايطي خواهند بود كه معمولا اضطراب زيادي به آنها وارد ميكند: سرماي شديد، خشكسالي، فشار پايين هوا و خاكي كه گياه با آن سازگار نيست. اما وندي باس فيزيولوژيست گياهي و امیمي گراندن ميكروبيولوژيست از دانشگاه ايالت كاروليناي شمالي معتقدند كه مي توانند گياهاني پرورش دهند كه قادر به زيستن در چنين شرايطي باشند. كارها و تحقيقات آنها توسط موسسه ايده هاي پيشرفته ناسا مورد تاييد قرار گرفته است.

كنترل اضطراب مهم و اساسي است: شگفت آور اينكه در حال حاضر مخلوقات زميني وجود دارند كه مي توانند در شرايطي مشابه مريخ زنده بمانند. آنها برخي از گونه های اوليه حیات درکره زمين هستند. مثلأ ميكروبهاي قديمي كه در ته اقيانوسها يا اعماق يخهاي قطب شمال زندگي ميكنند. باس و گراندن اميدوارند كه گياهان سازگار با مريخ را با استفاده از ژنهاي ميكروبهاي سازگار با شرايط سخت پرورش دهند. اولين ژنهاي گرفته شده توانايي گياه را براي مقابله با فشار افزايش مي دهند.

گياهان معمولي راهي براي سم زدهايي از سوپراكسيد دارند، اما محققان بر اين باورند كه ميكروبي كه به نام Pyrococcus furiosus شناخته مي شود از روش كارآمدتري استفاده ميكند. این میکروب که در منافذ بسيار داغ اعماق اقيانوس زندگي مي كند بعضی مواقع به بیرون پرتاب شده و وارد آبهای سرد مي شود. بر خلاف عمل سم زدايي در گياهان سم زدایی در این میکروب درطیفی دمايي حيرت آور بیش از 100 درجه سلسيوس عمل ميكند. اين تغییر دما مانند تغییراتی است که گیاهان در گلخانه های مريخ آنرا تجربه می کنند.

pyrococcus.gif

) Pyrococcus furiosus، عكسی از هنري آلدريش از دانشگاه فلوريدا)

محققان يك ژن Pyrococcus furiosus را در يك گياه كوچك با رشد سريع كه به نام Arabidopsis شناخته مي‌شود قرار داده اند. باس مي گويد: اولين دانه های آنها را برداشت کرده ایم. ما آنها را مجددأ پرورش خواهيم داد تا دانه‌های نسل دوم و سوم آنها را نیز برداشت کنیم. آنها اميدوارند كه درطی يك و نيم تا دوسال آینده، گياهاني پرورش دهند كه دو کپی از ژنهاي جديد را دارا باشند. در آن زمان آنها قادر به مطالعه عملکرد ژنها خواهند بود. مثلأ آيا آن ژنها آنزيمهاي فعالی را ايجاد ميكنند؟ يا اينكه واقعاً باعث ايجاد بقاي گياه مي شوند؟‌ و يا اينكه به نحوي به گياه آسيب ميرسانند؟ در واقع آنها اميدوارند كه ژن ها را از ميكروبهاي مقاوم بيرون بكشند. اين ژن ها باعث ميشوند كه گياه بتواند شرايط سختی نظیر خشكي، سرما، فشار پايين هوا و غيره را تحمل كند.

البته هدف اين نيست كه گياهاني پرورش دهيم كه در شرايط مريخي صرفاً زنده بمانند. براي اینکه گياهان مفيد واقع شوند بايد رشد با ثمر داشته باشند: اينكه بتوانند محصولي توليد كنند و مواد زائد را بازيافت كنند و غيره. باس ميگويد: آنچه كه شما در يك گلخانه مریخ انتظار داريد چيزي است كه در شرايط بد رشد كند و مقاوم باشد.گراندن خاطر نشان مي‌كند كه در شرايط پرتنش، گياهان اغلب به طور جزئي از كار مي افتند. آنها رشد و توليد مثلشان را متوقف و به جاي آن تلاششان را بر روي زنده ماندن متمركز ميكنند، نه برروي چيز ديگري. باس و گراندن اميدوارند که با وارد كردن ژنهاي ميكروبي بتوانند اين امر را تغيير بدهند. گراندن مي‌گويد: «با استفاده از ژنهايي از منابع ديگر، شما به گياه کلک ميزنيد، زيرا گياه نمي تواند ژنهاي جديد را به آن شكلي كه قبلا ژنهاي خود را تنظيم ميكرد تنظيم كند. ما اميدواريم كه بتوانيم توانايي گياه را در متوقف كردن متابولیزم خود در پاسخ به اضطراب از بین ببریم.

prozadForPlantsGenEng.jpg

(پرورش گياهان با مهندسي ژنتيك در آزمايشگاه باس و گراندن)

اگر باس و گراندن موفق شوند، كار آنها ميتواند تفاوت بزرگي را در زندگي انسانها در مناطق با شرايط بد آب وهوايي روي زمين ايجاد كند. باس ميگويد در بيشتر كشورهاي جهان سوم طولاني‌تر كردن دوره برداشت محصول براي يك تا دو هفته در زمان خشكسالي میتواند دستیابی به محصول مورد نياز برای طول زمستان را ممکن سازد. اگر ما بتوانيم مقاومت در مقابل خشكي يا تحمل سرما را افزايش دهيم، يا فصل رشد را طولاني تر نماييم، اين ميتواند تحول عظيمي را در زندگي بسياري از مردم را ايجاد كند. دانشمندان تأكيد مي‌كنند كه اين يك پروژه طولاني مدت است. گراندن خاطر نشان مي‌سازد که “يك سال و نيم طول خواهد كشيد تا ما بتوانيم اولين ژن را براي آزمايش را در يك گياه بدست آوریم. براي اينكه يك گوجه فرنگي سازگار با سرما و خشكي در مريخ يا حتي داكوتاي شمالي به وجود آيد حتي زماني بيش از اين مورد نياز خواهد بود. اما باس و گراندن معتقدند كه موفق خواهند شد.

گراندن مي گويد: منابع با ارزشي از سخت زيست‌ها وجود دارد. اگر يكي از آنها جواب نداد شما ميتوانيد به سراغ گونه بعدي برويد تا گونه دیگری را ایجاد که آنطور که شما ميخواهيد عمل کند. باس نيز اظهار ميدارد كه حق با امیي است. “این واقعاً يك منبع گسترده و با ارزش است. و این خیلی هيجان انگيز است.

منبع:

Prozac for plants (NASA Science News: Aug. 5, 2005)

Leave a Reply

You must be logged in to post a comment.