تقوم الدراسة على النظر في تأثير الكشف عن ميكروبات ضبط النيتروجين داخل الجذور على الأسمدة.
نجح علماء النبات في جامعتي إيلينوي وميشيغن في تحديد سلسلة من المجموعات الموروثية داخل ميكروبات ضبط النيتروجين داخل الجذور، تسمى ريزوبيا، والتي تتغيّر عندما يتم تعريض النبتة لسماد النيتروجين.
هذه الدراسة التي ظهرت في تقرير الجمعية الملكية على صفحات الإصدار المتخصص بعلوم الأحياء، تتوسع بمفهوم دراسة سابقة كانت قد أجرتها العام الفائت جامعة إيلينوي والتي بدورها تبرهن أن ريزوبيا – المفيدة بصورة خاصة للخضروات، على سبيل النفل والفاصوليا والبازلاء والصويا والعدس وغيرها – تفقد من خواصها المفيدة للنباتات عندما تصبح عرضة ً لسماد النيتروجين.
تقول كايتي هيث، أستاذة علوم النبات في جامعة إيلينوي، وإحدى المشاركات في هذه الدراسة : "إنها واحدة من المناسبات العديدة التي وجدنا فيها إمكانية حدوث تغيير تطوري في تبادل المعلومات على المستوى الوراثي"، في إشارةٍ منها إلى العلاقة ذات المنفعة المشتركة بين الريزوبيا والنباتات التي تطورت على مدى السنين الطويلة. تستمد الريزوبيا السكر من النبتة وبالتالي تزوّد النبتة بالنيتروجين.
أجرت هيث الدراسة بالاشتراك مع كريستي كلينجر في معهد بيكهام للعلوم المتطورة والتكنولوجيا التابع لجامعة إيلينوي والتي كانت خريجة بديلة في المختبر حيث كانت تجري هيث هذا العمل، إلى جانب جنيفر لاو، عالمة النباتات في جامعة ميشيغن. ولقد قادت أولئك الباحثات دراسة إضافية دامت سنوات للخلوص إلى أن سماد النيتروجين المصنّع يعادل العلاقة ما بين الريزوبيا والنباتات.
تضيف هيث : "يستخدم الناس السماد أينما كان، لذا فإن المسألة الوحيدة التي كانت تشغلنا هي ما إذا كان التزايد في النيتروجين على المدى الطويل يؤثر سلبًا على السنوات المديدة من التفاعل الناجع الذي لا غنى عنه بالنسبة إلى قدرة النباتات على التنافس داخل الأنظمة البيولوجية الطبيعية."
وتقول هيث : " تفسح هذه الدراسة الجديدة المجال أمام العمل على كامل تسلسل المجموع الموروثي للعضويات المجهرية. تعاقبت أمثلتنا بالاستناد إلى مجموعة المراقبة وإلى المجموعات المعالجة بالنيتروجين، وبالتالي وجدنا هذا الحيز الأساسي داخل المجموع الموروثي التي تمتلك جميع السمات التي تفصل في ما بينها وبين هاتين المجموعتين."
وقد وجدن التمايز في منطقة تدعى بلازميد التفاعل المفيد، وهي سلسلة من الكروموزومات الإضافية داخل الريزوبيا التي تمكنها من أن تصبح ذات فائدة مشتركة مع النباتات – هنا بالتحديد تكمن القيمة التي تكسر القيود فعليًا ما بين ذرات النيتروجين والهواء من أجل "ضبطه" ليتحول إلى الأمونيوم الذي قد تستخدمه النبتة.
تقول هيث: "نلاحظ أنه في هذه المنطقة من المجموع الموروثي ثمة انقسام يشي بأن تأثيرات سماد النيتروجين يجعل منها ريزوبيا أقل فائدة، سيما ما خصّ الريزوبيا الخاضعة للمراقبة في هذه المنطقة. أما كل ما يتبقى من المجموع الموروثي فهو تبادلي. ومع ذلك، فعند التمعن في هذه المنطقة بالتحديد نجد بأنها تروح تنغزل، وهو ما يشير بأن هذا الخيار قد غيّر شيئًا ما في هذه المنطقة."
أشارت هيث إلى أنهن تراقبن هذه النقطة باستمرار، وكلها ثقة بأن للاكتشافات مستقبل باهر، تمامًا كما النظم الإجتماعية التي لا تنفك تتطوّر.
وتضيف متسائلةً: "لماذا نبني الآمال ولو الضئيلة على فرضية إمكانية دمج النيتروجين في حين نتجاهلها في المجالات الأخرى؟ نبني الآمال لأننا في معرض البحث عن تدابير أكثر يسرًا. أعتقد بأننا نأمل في عدم إضافة كميات كبيرة من النيتروجين المصنّع، وهو ما يعتبر عملية مركزة بالغة النشاط، إذ تعتبر الريزوبيا ذات أهمية هائلة بالنظر إلى أنها قادرة على اتمام المهمة من دون العوامل المساعدة."
المصدر: أعيد طبع المقال أعلاه بالاستناد إلى مصادر من معهد جامعة إيلينوي للفنون الحرة والعلوم.
ملاحظة: قد تخضع المصادر للتعديل حسب المضمون والحجم.