تتسبب زراعة كل ما نحتاجه من طعام في الإضرار بالمناخ والبيئة، وفي الوقت نفسه، يهدد فشل المحاصيل الناجم عن العواصف الشديدة والجفاف وموجات الحرارة الأمن الغذائي لعدد كبير من سكان العالم.
يواجه البشر معضلة كبيرة في الوقت الحالي، فبحسب تقرير أصدره معهد الموارد العالمية “WRI”، يجب أن ينتج البشر المزيد من المحاصيل؛ لإطعام سكان العالم، ولكن دون زيادة استخدام الموارد والأراضي، فهل يمكن أن يكون الحل في الذكاء الاصطناعي وتعديل الجينوم؟
دليلك لفهم أبعاد المشكلة
قالت جانيت رانجاناثان، خبيرة التغذية في معهد الموارد العالمية، والتي شاركت في إعداد التقرير: “هناك فجوة بنسبة 50% بين الطعام المُنتَج اليوم وما سنحتاجه في عام 2050، ويعني توسيع مناطق الزراعة القضاء على الأنظمة البيئية الطبيعية المتبقية”
وضع البعض حلًا لمواجهة هذا التحدي الهائل، يتمثل في استخدام الأرض المخصصة حاليًا لإنتاج اللحوم في إنتاج النباتات للاستهلاك البشري، ولكن هذا سيتطلب من الجميع أن يصبحوا نباتيين، وهو تصوّر غير واقعي، فما الحل إذا؟
حقول أرز مقاومة للجفاف
يريد العلماء استخدام الذكاء الاصطناعي وما يُعرف باسم “المقص الجيني” لتطوير محاصيل مقاومة للمناخ، قادرة على تحقيق عوائد أعلى بموارد أقل.
يقوم العلماء بفعل هذا عن طريق تعديل جينات النباتات باستخدام طريقة تسمى تحرير الجينوم.
ويعد الأرز محصولًا مثاليًا للتجريب، باعتباره نبات ينمو مغمورًا في الماء، ويتضرر بشدة من الجفاف.
جعل التعديل الجيني النبات أكثر مقاومة للجفاف، حيث أصبح يحتاج إلى مياه أقل بنسبة تصل إلى 40% عن ذي قبل، وبينما ماتت النبتة الأم بعد أسبوع بدون ماء، نجت نصف النباتات المعدلة.
ما هو “المقص الجيني”؟
يختلف تعديل الجينوم عن الهندسة الوراثية التقليدية، وفقًا لديتليف ويجل، عالم الأحياء في جمعية “ماكس بلانك” في ألمانيا.
وأوضح ويجل: “تم زرع معظم النباتات المعدلة وراثيًا، بجين اصطناعي أو جين من كائن حي آخر، فعلى سبيل المثال، يحتوي القطن أو الذرة المقاومة للحشرات على جين جاء في الأصل من بكتيريا”.
وأضاف: “بدلاً من استخدام الحمض النووي الغريب، يمكن لتعديل الجينات تغيير الشفرة الجينية باستخدام الحمض النووي للكائن الحي بمساعدة إنزيمات خاصة تعمل مثل المقص، حيث يمكن حذف الجينات من النبات أو تبديلها أو تكرارها”.
وواصل عالم الأحياء: “بينما يمكن أن يستغرق التهجين أكثر من عشر سنوات للحصول على النتيجة المرجوة، فإن تحرير الجينات يستغرق بضعة أشهر فقط”.
وأشار: “لا يتعلق الأمر فقط بالأرز المقاوم للجفاف، حيث تظهر بعض الدراسات أنه من الممكن زيادة محصول الطماطم بنسبة تصل إلى 70%، بينما يحاول آخرون زراعة فول الصويا في تربة قاحلة ومالحة أو تقليل انبعاثات الميثان من الأرز”.
ويعمل العلماء الكينيون على تطوير ما يسمونه “الموز الذكي”، حيث نجحوا في معمليًا في تنشيط جين يقوم بتشغيل جهاز المناعة الخاص بالنبات كإجراء وقائي ضد الفيروس الذي يصبح أكثر نشاطًا أثناء الجفاف.
كيف يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي؟
باستخدام الذكاء الاصطناعي، تحاول “Phytoform” تحديد المزيد من فرص التحسين في الجينات، حيث يمكن للخوارزميات الخاصة معالجة كميات من البيانات بسرعة قد يستغرق تحقيقها بشريًا بضع سنوات.
قال رئيس الشركة، ويليام بيلتون: “يمكن لأنظمتنا فهم الحمض النووي للنبات، واقتراح التغييرات التي يمكن إجراؤها من أجل التأثير على النتيجة؛ لتحقيق الفوائد المرجوة”.
تعمل Phytoform حاليًا على إنتاج بطاطس لا تتحول إلى اللون البني عند تقطيعها، مما قد يؤدي إلى تقليل عدد البطاطس التي يتم التخلص منها على الرغم من أنها لا تزال صالحة للأكل.
Call of duty.. تفاصيل اتفاق Sony وMicrosoft بشأن لعبة الفيديو الشهيرة
هل تستحق خطة اليابان لإطلاق مياه “فوكوشيما” في المحيط قلق جيرانها؟
ما الذي يمكن توقعه من زيارة رئيس الوزراء الياباني إلى دول الخليج وفي مقدمتها السعودية؟
