خشية أن يكون على أعتاب الانقراض.. سعي علمي لإنتاج نوع خارق من الموز منوعات
الأربعاء, 15 أغسطس 2018
منوعات

خشية أن يكون على أعتاب الانقراض.. سعي علمي لإنتاج نوع خارق من الموز

عربي بوست، ترجمة

ماذا لو عرفت أن فاكهة مثل الموز على وشك الانقراض؟ بالنسبة للبعض قد يشعرون بشيء الحزن لفقدانهم فاكهة يحبونها، لكن بالنسبة لآخرين يمكن أن تكون هذه كارثة كبرى لأنه بالنسبة لهم أكثر من مجرد فاكهة.

يرى البعض أن الموز على أعتاب الانقراض؛ إذ إن مرض باناما، الذي يُعرف كذلك باسم مرض «ذبول الفيوزاريوم»، في طريقه للقضاء على المزارع التي توفر غذاءً أساسياً لمئات الملايين من البشر، وتُمثل مصدر رزق لمئات الآلاف غيرهم.

في المقابل، يقول آخرون إن كارثة الموز المنتظرة يجري التهويل من شأنها، إذ يشيرون إلى أن الموز لا يزال بأسعاره الزهيدة نفسها والوفرة التي طالما كان عليها في متاجرنا.

وقد استمرت السلالة الفطرية التي تؤدي للإصابة بنوع جديد من مرض باناما في الانتشار على مدى ثلاثة عقود، بينما استمر الإنتاج العالمي للموز في الزيادة، بحسب ما ذكرت صحيفة The Guardian البريطانية. وقد نجحت أميركا اللاتينية التي يُزرع فيها نحو 80% من الموز المصدّر في إبقاء هذا المرض تحت السيطرة حتى الآن.

إذاً ما مدى الجدية التي يجب أن نتعامل بها مع هذه الكارثة المرتقبة؟ وهل بإمكان زارعي الموز التقدُّم خطوة عن عدوِّهم الفطر أم أن زيادة انتشاره أمر حتمي؟ وما دور الزراعة الأحادية الحديثة واسعة النطاق في قابلية الإصابة بالمرض؟ وأين يقف العلماء الآن من إيجاد حل للمسألة؟

بداية الخوف كانت في القرن التاسع عشر

في أواخر القرن التاسع عشر، أُبلغ عن حالات إصابة بأحد الأشكال الأولية من المرض في أستراليا وكوستا ريكا وباناما، تسببه سلالة من فطر ترابي تدعى المغزلاوية حادة الأبواغ الكوبية/ Fusarium oxysporum f sp cubense race 1.

وانتشر المرض في أنحاء أميركا اللاتينية، إذ دمّر الإنتاج من موز غروس ميشال، وهو نوع دسم وحلو الطعم وكان مهيمناً على سوق التصدير آنذاك. وقد تسبب المرض في بطالة واسعة النطاق، وإهمال لمجتمعات بأكملها، وخسائر اقتصادية قُدّرت بأكثر من 2.3 مليار دولار.

وبحلول الستينيات كان موز كافنديش المقاوم لسلالة race 1 قد حل محل موز غروس ميشال، وهو يمثل اليوم 99% من إجمالي التصدير العالمي. كما أنه النوع الوحيد من الموز الذي تذوقه معظم الناس في بريطانيا وأميركا.

وسلالة جديدة أخطر بدأت في الانتشار

لكن يبدو هذا التغير حلاً مؤقتاً على نحوٍ متزايد مع مرور الوقت. فقد وُجِد في تايوان عام 1990 سلالة جديدة استوائية من المغزلاويات تسمى tropical race 4، أو (TR4)، وهي تصيب موز كافنديش. ومنذ ذلك الحين انتشرت في أنحاء الصين وجنوب شرق آسيا، وصولاً إلى أستراليا والأردن وإسرائيل. وعام 2013، وصلت السلالة موزمبيق، ثم في وقت مبكر من العام الحالي أُبلغ عنها في الهند التي هي أكبر منتج للموز في العالم.

سلالة مرضية تثير المخاوف من تأثيرها على زراعة الموز حول العالم

وسلالة TR4 في واقع الأمر أكثر فتكاً بأشجار الموز من سلالة race 1. إلى جانب أشجار موز كافنديش، تصيب هذه السلالة أيضاً أنواعاً أخرى تُمثل مجتمعة 80% من الموز المزروع في كل أنحاء العالم.

وبينما يمكن السيطرة على مسببات المرض الهامة الأخرى للموز مثل السيجاتوكا السوداء والديدان الخيطية عن طريق إلقاء ما يكفي من المبيدات في التربة، فلا يوجد علاج كيميائي لسلالة TR4. ويعتقد الباحثون أنه يمكنها البقاء في سبات في التربة على هيئة نوع من أبواغ البقاء تسمى الأبواغ الكلاميدية (chlamydospores)، لأكثر من 40 عاماً.

ما هذا المرض؟ وكيف ينتقل؟

يصل الفطر إلى داخل جذور نبات الموز ويسد جهازه الوعائي، مانعاً عنه مورده المائي والغذائي، ومن ثم يقتله. ويُعتقد أنه ينتشر من خلال أجزاء النبات المصابة والأبواغ في التربة التي تلتصق بالأحذية والمعدات والمركبات وأدوات الزراعة والمياه.

كما أن تنقل الفنيين العاملين في قطاع إنتاج الموز كثيراً بين القارات التي ينتمون إلى بلدان فيها يخيف الكثير من العلماء من أن تصل سلالة TR4 في النهاية إلى أميركا الجنوبية والوسطى.

ويقول الدكتور ميغل ديتا، وهو عالم مختص بأمراض النباتات لدى شركة Embrapa البرازيلية الحكومية المتخصصة في البحوث الزراعية، ومقرّها ساوباولو: «إنَّها فقط مسألة وقت، العديد من الشركات العاملة بقطاع إنتاج الموز لديها عمليات في آسيا وأميركا اللاتينية ومنطقة الكاريبي».

ومن جهته، يقول الدكتور تشارلز ستافر، وهو عالم زراعة في مؤسسة تطوير البحوث Bioversity International، ومقرّها مونبلييه في فرنسا، إن الفطر في يأتي «ربما من سائح يجلب نبتة زينة، والفنيون العاملون بإنتاج الموز القادمون من أميركا اللاتينية يتنقلون عبر أنحاء العالم، لذا فهناك أيضاً احتمالية كبيرة أن يجلبوها معهم إلى الداخل».

الموز ليس مجرد تحلية

وبينما يُعتبر الموز في الغرب وجبة بينية رخيصة ومغذية أو تحلية لما بعد تناول الطعام، يعتمد عليه أكثر من 400 مليون شخص في إفريقيا وأميركا اللاتينية وآسيا كغذاء أساسي، وتتيح زراعته فرص عمل لمئات الآلاف الآخرين.

وتقول سيلفيا كامبوس من مؤسسة Fairtrade International: «الخطر الأكبر الذي تحمله سلالة race 4 الاستوائية يهدد ملايين البشر الذين يعتمدون على الموز وموز الجنة كعناصر أساسية في نظام غذائهم اليومي، وهو (الموز) أيضاً محرك أساسي للاقتصادات الريفية، إذ يتيح فرص عمل ودخول للعاملين وأصحاب المزارع الصغيرة».

الموز هو وجبة طعام رئيسية بالنسبة لملايين البشر

طريقتان للمكافحة إحداهما ميكروبية

للوهلة الأولى قد يبدو أن أساليب مكافحة المرض تنجح بالفعل. فقد زاد الإنتاج العالمي السنوي من الموز، بما فيه موز الجنة الذي يستخدم في الطهي، من 68.2 مليون طن في عام 2000 إلى 117.9 مليون طن عام 2015. ويعود السبب في ذلك جزئياً إلى أن سلالة TR4 قد انتشرت ببطء، كما أن بعض الزارعين تمكنوا من الانتقال من المناطق المصابة إلى مناطق خالية من المرض، وهو خيار من شأنه أن يصبح أقل فاعلية مع انتشار الفطر. ويقول الأستاذ المختص بالتكنولوجيا الحيوية جيمز ديل من جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا في بريسبين: «إن الزراعة المتحركة غير قابلة للاستدامة على المدى البعيد».

وبينما لا يمكن التخلص من سلالة TR4 بعد تأصلها، فهناك طرق لإبطاء انتشارها، وقد ساعدت في تحقيق ذلك إجراءات الحجر الصحي مثل تحديد تحركات الأشخاص والمعدات والمواد النباتية في بعض الأماكن مثل أستراليا، وكذلك الممارسات التي تشمل معالجة الأحذية ومَركبات المزارع والآلات والأدوات بالمطهرات.

أما الطريقة الأخرى لإبطائها فهي من خلال دعم البيئات الميكروبية في نباتات الموز. إذ يتزايد وعي العلماء الآن بأهمية الكائنات المجهرية في أمعائنا بالنسبة لصحة الإنسان، فهم يدركون أيضاً كيف يمكن للبكتيريا والفطريات التي تعيش داخل النباتات -وتسمى نباتات طفيلية داخلية أو endophytes- أن تجعلها أقوى.

عمليات إنماء تهدف لإزالة أسباب المرض

وتجرى عمليات إنماء الموز في مزارع كبيرة عن طريق الاستنبات المعقم للشتلات التي تنمو من الجذور أو الجذع، والمأخوذة من النباتات الأم السليمة. ويجري الاعتماد على تلك التقنية لإزالة الممرضات، إلا أن الأبحاث تشير إلى أنها قد تجعل النباتات أكثر عرضة كذلك للآفات. وقال ديتا: «نحتاج إلى أن يصبح لدينا أشتال للزرع خالية من المرض. لكننا عندما نزيل كل شيء فإننا أيضاً نزيل الميكروبات المفيدة».

هل يمكن أن نفقد متعة هذه الفاكهة في القريب؟

وقد استُخدمت تقنية إعادة إدخال الحشرات المفيدة في عملية مكافحة ممرضات الموز الأخرى. وكان ديتا قد بدأ في استكشاف إمكاناتها في مكافحة مرض باناما من خلال فحص نحو 500 من البكتيريا والفطريات التي تعيش داخل نباتات الموز. وفي سلسلة من الاختبارات، حدد ديتا أي منها ساعد في تسريع أو إبطاء انتشار مرض باناما، مع التركيز على سلالة race 1 الأقدم، كونها لا تزال تمثل أزمة في البرازيل.

وقد حدد نوعين من الفطريات وثلاثة من البكتيريا التي يقول إنها تحمي جزئياً نباتات الموز من المرض، ويجرب المزارعون الآن استخدام الشتلات الملقحة بها. يقول ديتا: «افتراضنا هو أنه في حال إذا ما نجح الأمر في مكافحة سلالة race 1، سينجح إذاً في مكافحة سلالة TR4 أيضاً، لن يحل ذلك المشكلة كليةً، لكنه قد يقلل من خسائر مرض ذبول الفيوزاريوم».

وتغيير بعض أساليب الزراعة مُهم

ويقول آخرون إن تأثير سلالة TR4 يمكن الحد منه عن طريق تغيير بعض أساليب الزراعة الحديثة التي طُورَّت لتلبية احتياجاتنا من الموز الرخيص. فالمزارع الضخمة التي يجري إنمائها بهدف التصدير يُتبع في زراعتها أسلوب الزراعة الأحادية، بمعنى أنها تزرع بنباتات الموز فقط. ومع قلة الدورة الزراعية وكثرة الشمس الاستوائية، يتوفر للآفات من قبيل سلالة TR4 مورد غذائي ثابت ووفير يساعدها على الانتشار.

تقول الدكتورة أنجيلينا ساندرسون بيلامي، وهي عالمة بيئة في جامعة كارديف: «في الطبيعة، تبقى الآفات تحت السيطرة إما عن طريق أشياء تفترسها وإما من خلال التوافر المحدود لغذائها. أما في مزارع الموز الكبيرة يكون لديك الكثير والكثير من الغذاء للآفات، وتكون عوامل الطبيعة التي تحد من انتشارها قد أزيلت».

وتعتقد ساندرسون بيلامي وآخرون أن التنوع الحيوي الأكبر من شأنه أن يجعل زراعة الموز أكثر قابلية للاستدامة وأكثر صموداً أمام التهديدات من قبيل مرض باناما. وإحدى الطرق لتحقيق لذلك تتمثل في استخدام الغطاء الأرضي المزروع. في دراسة نُشرت عام 2014، وجد باحثون أستراليون أن الموز المزروع في مناطق مصابة بسلالة TR4 كان أقل عرضة بنسبة 20% للإصابة بمرض باناما وظهور الأعراض عليه عندما يكون محاطاً بالنباتات، عن ذلك الموجود على الأرض التي تبقى جرداء بفعل مبيدات الأعشاب.

وترى ساندرسون بيلامي أن مزارعي الموز الكبار يجب أن يحذوا حذو المزارعين الصغار الذين يزرعون المحاصيل مثل الأفوكادو والمانجو والكاكاو والذرة حول الموز. وتقول: «التنوع الأكبر للنباتات والفطريات والبكتيريا المصاحبة لها يطرح ديناميكيات جديدة للنظام البيئي، ما قد يخفف من الضغط الذي يسببه المرض».

الأساليب التقليدية غير مناسبة الآن

وتُعتبر الأساليب التقليدية لانتقاء النباتات المفردة التي تُظهر مقاومة أكبر للمرض غير ملائمة إلى حد ما للموز. فالموز البرّي يكون مليئاً بالبذور الكبيرة، والجزء الصالح للأكل منه صغير. وقد تضمن استزراع الموز، الذي يعود إلى ما قبل سبعة آلاف سنة على الأقل، اختيار المزارعين للنباتات التي أنتجت موزاً ببذور أقل عدداً وأصغر حجماً. والموز المزروع اليوم عقيم. كما يأتي موز كافنديش الحديث مستنسخاً، بمعنى أنه يفتقر إلى التنوع الوراثي الذي عادة ما يؤدي إلى أن يصبح لدى بعض الأفراد ضمن النوع الواحد مقاومة أكبر ضد الآفات والمرض.

قد يكون موز كافنديش مستنسخاً، لكنه ليس مطابقاً لبعضه تماماً. يُمكن لجينات هذا الموز أن تتطفر عشوائياً وتُنشَّط أو يُوقف عملها بفعل عوامل من بيئتها. زرع علماء من معهد تايوان لبحوث الموز ملايين من شتلات الموز المستنبتة من الأنسجة، آملين أن تحدث فيها طفرات تؤدي إلى مقاومة أفضل ضد سلالة TR4. ويقولون إنهم يمتلكون أشكالاً مختلفة تتحلى ببعض المقاومة ضد مرض باناما، إلا أن هناك باحثين آخرين منقسمون حول مدى فاعليتها.

أساليب مختلفة يقوم بها المزارعون للتغلب على المرض

ومن شأن خيارات مثل نقل المزارع، وإضافة الميكروبات المفيدة، وإحداث تنوع بيئي أكبر في المزارع، واستخدام نباتات طافرة مقاومة جزئياً للمرض، أن تؤدي دوراً في إبطاء انتشار مرض باناما. غير أنه لم يظهر أن أياً من هذه الخيارات يقضي على نوع الفطر الجديد المسبب للمرض. لكن بحثاً نُشر العام الماضي يُشير إلى أن هناك حلاً علمياً قد يظهر في وقت قريب.

حلل ديل التركيب الجيني لنباتات الموز المختلفة، بما في ذلك نوع بري من جنوب شرق آسيا يسمى الموز المستدق Musa acuminata ssp malaccensis، وقد أظهر مقاومة ضد سلالة TR4. وقد حدد ديل جينين اثنين يُعتقد أنهما مسؤولين عن هذه الحماية، وسجّلهما ببراءة اختراع.

والتعديلات الوراثية حل أيضاً

وفي وقت أقرب، عدَّل ديل وراثياً خطوط نبات موز كافنديش، عن طريق إدخال نسخ من الجين الذي يبدو واعداً أكثر من بين هذين الجينين، واسمه RGA2. ثم زرع النبات في موقع في أستراليا موبوء بشدة بسلالة TR4. وبعد مرور ثلاث سنوات، ظل أحد خطوط نبات الموز المعدل وراثياً خالياً من المرض، بينما في ثلاثة خطوط أخرى أصيب 20% أو أقل من النباتات. وقد تنوعت مستويات المقاومة لأن تقنية التعديل الجيني المستخدمة تعني أنَّ الجين المُدخل قد ينتهي به المطاف في أماكن مختلفة من جينومات النبات، ما قد يغير من تأثير العملية. يقول ديل: «الحصول على خط واحد يُظهر مناعة وثلاثة خطوط تُظهر قدراً ضئيلاً من المرض، من بين سبعة خطوط فقط أخذناها إلى الحقل، هو أمر مثير حقاً».

وأثناء التجربة تراوحت نسبة الإصابة في أربعة أنواع غير معدلة وراثياً بين 67% و100%. وقد ظهر أن موز كافنديش كان يملك أشكالاً أقل نشاطاً من جين RGA2.

وفي سبتمبر/أيلول الماضي بدأت تجربة ميدانية أكبر ستستمر خمس سنوات، إذا ما نُفذَّت كما هو مخطط لها، ويأمل ديل بأن يكون حينها قد أصبح في مكانة تسمح له بتقديم طلب للحصول على رخصة لتصبح نباتات موز كافنديش المقاومة لسلالة TR4 والمعدلة وراثياً متاحةً للمزارعين بحلول عام 2023.

ولحين حدوث ذلك، كشف ديل في بحث نُشر الشهر الماضي أنَّه من الممكن تعطيل نشاط جزء من الشفرة الوراثية لموز كافنديش باستخدام أداة التحرير الجيني المسماة كريسبر-كاس9. ويأمل ديل في الوقت الراهن بتطوير نوع من موز كافنديش معدل جينياً لتكون جينات RGA2 فيه، المقاومة لسلالة TR4، أكثر نشاطاً. ويُقدر ديل أن الأمر سيستغرق سبع سنوات لتطوير نوع كهذا واختباره ليصبح جاهزاً للاستخدام.

لكن البعض يراها نظرة متفائلة

ويرى آخرون أن هذه نظرة تفاؤلية، إذ يقول استافر إن «استهداف الجينات له إمكانات محتملة، لكنني أعتقد أنه لا يزال أمامنا أكثر من عقد من الزمن قبل أن يصبح لدينا نوع متوفر في الأسواق من موز كافنديش المعدل لمقاومة سلالة TR4».

في الواقع، قد تكون أكبر التحديات التي تقف أمام إنتاج موز مقاوم لسلالة TR4 ليس علمياً بالأساس. فإن السياسيين والقضاة حول العالم يحاولون الآن اللحاق بالعلم. وقد قضت محكمة العدل الأوروبية الشهر الماضي بأن تطبّق قوانين المنتجات المعدلة وراثياً السارية حالياً على النباتات والحيوانات المنتجة من خلال عمليات التحرير الجيني. بينما يتوقع معظم المراقبين أن تتخذ الولايات المتحدة وأستراليا موقفاً أكثر رأفةً.

لكنّ ديل يظل متفائلاً. ويقول: «لدينا موز كافنديش المعدل وراثياً والذي يوفر حلاً صناعياً لسلالة TR4. سيكمن التحدي الحقيقي الآن في تقبُّل السوق له. فقد يكون الموز المحرر جينياً وليس المعدل وراثياً هو الذي يُقدم لنا الحل في نهاية المطاف».


اقرأ أيضاً:

هل إعادة تسخين الأرز تسبّب التسمم؟ خبيرة تغذية تخبرك بما عليك فعله عند طهيه وتخزينه

اقتراح تصحيح
اقتراح تصحيح
خشية أن يكون على أعتاب الانقراض.. سعي علمي لإنتاج نوع خارق من الموز