اكتشف علماء آلية طبيعية لدى أشجار استوائية تساعدها على توفير المياه، وقد تمهد مستقبلًا لتطوير محاصيل أكثر قدرة على تحمل الحرارة والجفاف.
وكشفت الدراسة التي قادها باحثون من جامعة فيينا أن عدة أنواع من أشجار جنس Clusia طورت بصورة مستقلة آلية شديدة الكفاءة في استخدام المياه تُعرف باسم البناء الضوئي CAM.
واعتمد الباحثون على تحليل جينومات ثلاثة أنواع هي Clusia rosea وClusia minor وClusia major، إلى جانب قياسات فسيولوجية وتجارب تحت ظروف بيئية تحاكي الطبيعة. وأظهرت النتائج أن هذه الآلية لم تظهر نتيجة حدث تطوري واحد، بل نشأت عبر تغيرات وإعادة تنظيم متكررة في الجينوم على مدى ملايين السنين.
على عكس معظم النباتات، تغلق نباتات CAM مسام أوراقها خلال النهار لتقليل فقدان المياه بالتبخر، ثم تفتحها ليلًا عندما تكون الظروف أكثر برودة لامتصاص ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في صورة حمض الماليك، قبل استخدامه لاحقًا في عملية البناء الضوئي.
وأظهرت الدراسة اختلافًا في تطبيق هذه الآلية بين الأنواع الثلاثة؛ إذ يعتمد Clusia rosea عليها بقوة، بينما يفعل Clusia minor آلية CAM خصوصًا عند تعرضه للجفاف والإجهاد، في حين يجمع Clusia major بين البناء الضوئي التقليدي C3 وCAM.
نموذج مهم
تكمن أهمية الاكتشاف في أن نباتات CAM تستطيع استخدام المياه بكفاءة أعلى، ما يجعلها نموذجًا مهمًا للعلماء الذين يبحثون عن طرق لمساعدة المحاصيل على التكيف مع ارتفاع درجات الحرارة وتزايد الجفاف.
ويرى الباحثون أن البيانات الجينية الجديدة قد تساعد في تحديد العمليات التي تمنح النباتات قدرة أفضل على تثبيت ثاني أكسيد الكربون واستخدام المياه، بما قد يفتح الباب مستقبلًا أمام تطوير محاصيل أكثر قدرة على تحمل الظروف البيئية القاسية.
ونُشرت الدراسة في دورية Nature Communications في 5 مايو 2026، تحت عنوان يبحث في تطور وتنوع البناء الضوئي CAM لدى أشجار Clusia.