در فقیرترین کشورهای جهان، جایی که در عین حال نه‌تنها جمعیت تراکم بالایی دارد بلکه مشکلات غذایی و بهداشتی نیز به مقوله‌ای نگران‌کننده تبدیل شده است، افزایش دمای زمین تبعات بیشتری به همراه دارد.
افزایش تدریجی زمین که عمدتا ناشی از تغییرات جوی در گوشه و کنار جهان می‌شود پیام‌آور این موضوع نگران‌کننده است که زیرساختارهای کشاورزی و اراضی محصولات مختلف زراعی بشدت در معرض تهدید و نابودی هستند که در این میان برنج و ذرت ازجمله قربانیان مستعد این مقوله به حساب می‌آیند. این نگرانی تا آنجا پیش رفته است که به عقیده بسیاری از کارشناسان تا پایان قرن حاضر اراضی چنین محصولاتی تقریبا در معرض نابودی قرار خواهند گرفت. در این میان استفاده از مهندسی ژنتیک و تولید محصولات مقاوم، این بار نه‌تنها در برابر آفات بلکه در برابر گرمایش نسبی زمین به یک ضرورت تبدیل شده است. این مقاله برگردانی از چند مقاله گوناگون درخصوص این موضوع است.
لارکین هانا، محقق زیست شناسی است که در دانشگاه فلوریدا کارهای تازه‌ای در دست انجام دارد. او می‌گوید: هنوز هم شانس‌هایی داریم که با استفاده از آنها ممکن است بتوانیم مانع از تاثیرگذاری جدی این فرآیند خطرناک بر اراضی کشاورزی شویم، اما هر متخصص عاقلی حتما بر این نکته تاکید دارد که بهترین شانس ما از میان شانس‌های موجود، تطبیق دادن خود و اراضی کشاورزی با شرایط ناگواری است که به تدریج شدت پیدا می‌کند. حقیقت این است که با توجه به شرایط موجود بر اوضاع جوی جهان که بر اثر گرمایش تدریجی و عدم توجه به هشدارهای مطرح شده، روز به روز هم وخیم‌تر می‌شود، تولید محصولات کشاورزی که بتوانند به عنوان منبع غذایی مطمئن برای مردم در آینده گرم‌تر، تاب و توان بالایی در برابر محیط گرم زمین داشته باشند کلید حل بحران به حساب می‌آید.
این راهبرد دقیقا همان چیزی است که هانا و همکارانش در حال کار روی آن هستند. در حقیقت آنها در حال کار روی تولید متغیرهای ژنتیکی از بذر محصولات کشاورزی نظیر برنج و ذرت هستند که در شرایط محیطی گرم‌تر، محصولات بهتر و بیشتری ارائه کنند. هانا و محققان این پروژه امیدوارکننده، دست به تلاش چشمگیری زده‌اند که در قالب آن از مکانیسم‌های درونی این محصولات پرده برداشته می‌شود که در نتیجه عملکرد آنها مشخص می‌شود، مردم در هزاران سال گذشته همواره منبع غذایی مطمئنی داشته‌اند.
این متغیرهای ژنتیکی که برای آنزیم‌های خاصی در نظر گرفته شده‌اند و AGPases نام دارند، کنترل‌کننده میزان نشاسته‌ای هستند که گیاه در دانه‌هایی که کشاورزان به عنوان محصول برداشت می‌نمایند ذخیره می‌کند. این آنزیم‌ها معمولا در مجاورت گرمای بیشتر از حد طبیعی در هم خرد می‌شوند و در نتیجه گیاهان به طرز قابل توجهی محصولات کمتری در اختیار کشاورزان قرار می‌دهند. این نقطه ضعف همان چیزی است که در مهندسی ژنتیک از سوی زیست‌شناسانی نظیر هانا مورد توجه قرار گرفته است و پیش‌بینی می‌شود از همین نقطه پروژه‌ای موثر برای آینده محصولات کشاورزی آغاز شود.
در این میان هانا 2 متغیر ژنتیکی پایدار موسوم به 2 Sh و 2 Bt تولید کرده است که در برابر گرمای محیطی بیشتر از حد طبیعی از مقاومت بالاتری برخوردار است. در بررسی‌های به عمل آمده مشخص شده است تحت شرایط محیطی گرم متغیر ژنتیکی 2 Sh موجب افزایش بازدهی بذر گندم تا 38 درصد شده و این در حالی است که این رقم برای برنج نیز در حدود 23 درصد است و این یعنی آغاز یک موفقیت بزرگ، اما این تازه بخشی از تلاش هانا و همکارانش بوده است. ترکیب این دو متغیر را باید اوج هنرنمایی آنها دانست؛ جایی که تا 68 درصد بر بازدهی محصول در اراضی زیر کشت ذرت افزوده می‌شود. آزمایش‌های میدانی در بخشی از اراضی فلوریدا نشان داده‌اند که متغیر ژنتیکی 2 Sh تاثیر 42 درصدی در افزایش ذرت تولیدی در اراضی تجاری این محصول داشته است. بی‌شک باید این موفقیت را پیروزی تاریخی عنوان کرد. اگر این موفقیت با افزایش تنها یک درصدی بازدهی محصول ذرت در هر سال در نتیجه استفاده از برنامه‌های سنتی و فعلی توسعه کشاورزی مقایسه شود، آن گاه باید این پیروزی را بیش از هر زمان دیگری مورد توجه قرار داد.
برای مواجهه با گرمایش زمین دانشمندان از اکنون به فکر تغییر الگوی کشاورزی هستند
البته مکانیسم نهفته در ورای این افزایش باروری‌ها هنوز هم به شکل یک راز باقی مانده است. به عنوان مثال برنج و ذرتی که در نتیجه استفاده از این فناوری نوین به دست آمده است دربرگیرنده شمار بیشتری دانه‌های برنج و ذرت هستند، اما نکته عجیب این است که خبری از دانه‌های بزرگ‌تر و مملو از نشاسته بیشتر نیست. داده‌های به دست آمده از فرآیندهای تحقیقاتی این گروه نشان‌دهنده این موضوع است که این متغیرها تغییراتی را نیز بر چرخه‌های درون گیاه داشته‌اند تا آنجا که مشخص شده است برخی مکانیسم‌های درون گیاهی در نتیجه فعال شدن این متغیرها دستخوش تغییر شده‌اند. از آن گذشته احتمال دیگری نیز وجود دارد و آن این که این متغیرهای جدید ممکن است چرخه رشد کلی گیاه را نیز با تغییراتی روبه‌رو کنند.
در کنار این دستاوردها، محققان همواره در تلاش بوده‌اند تا چرخه رشد و باروری گیاهانی نظیر برنج و ذرت را نیز کاهش دهند تا بتوانند محصولات بیشتری از اراضی کشاورزی به دست آورند. هانا در این باره می‌گوید: بشر در دوره‌های مختلف چندین هزار سال اخیر به پرورش محصولات کشاورزی مهمی نظیر برنج و ذرت مشغول بوده است، اما در حال حاضر ابزارهای بسیار محدودی در دست داریم تا فاکتورهای موثر در کاهش دوره باروری برنج و ذرت را متوجه شویم. تنها شانس ما برای درک این فرآیند این است که تحقیقات بیشتری به عمل آوریم و به درک درستی از پاسخ‌های این دو پرسش اساسی برسیم: این گیاهان چرا این گونه رشد می‌کنند و چگونه آن را انجام می‌دهند؟
به عنوان بخشی از تحقیقات جهانی که در این زمینه آغاز شده و شتاب قابل توجهی نیز به خود گرفته است، بنیاد ملی علوم آمریکا نیز وارد عمل شده و با حمایت‌های مالی از تحقیقات هانا، نویددهنده آینده‌ای روشن برای تحقیقاتی از این دست لقب گرفته است. هانا در بخشی از تلاش‌هایش در نظر دارد به بررسی متغیرهای ژنتیکی در سیب‌زمینی و ذرت‌هایی بپردازد که در نتیجه انجام برخی مهندسی‌های ژنتیکی بازدهی محصول در آنها تا 3 برابر افزایش یافته است. او می‌خواهد در عین حال که این محصولات باروری بیشتری نیز دارند، در برابر آینده گرم‌تر زمین تاب و توان بیشتری نیز داشته باشند. به نظر می‌رسد کلید اصلی حل این بحران، نگاه ترکیبی به این متغیرها باشد و این دقیقا همان چیزی است که هانا نیز به آن اشاره دارد: ما در نظر داریم همچنان راهبرد خود درخصوص ترکیب متغیرهای گوناگون را ادامه دهیم تا در عین حال که شانس‌های موجود را افزایش می‌دهیم، به مرحله‌ای برسیم که در آن محصولات کشاورزی مورد نظر با بازدهی بیشتری همراه باشند. بی‌شک انجام تحقیقاتی از این دست برای آماده شدن در برابر زمین گرم‌تر حیاتی است و این در حالی است که پیش‌بینی می‌شود تا پایان قرن حاضر بازدهی اراضی کشاورزی برنج و گندم و ذرت تا 40 درصد کاهش یابد.

منبع: / روزنامه / جام جم ۱۳۸۸/۰۲/۰۸به نقل از: لایو ساینس
مترجم : مهدی پیرگزی