لماذا يحتاج الانسان الى بكتيريا التربه


يحتاج الانسان الى بكتيريا التربه
يحتاج الانسان الى بكتيريا التربه

الآن بعد أن أصبح لدينا هذه الخريطة لماهية الكائنات الدقيقة الحيوية لصحتنا ، يعتقد الكثيرون أن مستقبل الرعاية الصحية سيركز بشكل أقل على الأمراض التقليدية وأكثر على علاج اضطرابات الميكروبيوم البشري عن طريق إدخال أنواع ميكروبية مستهدفة (“بروبيوتيك”) وعلاجية الأطعمة (“البريبايوتك” – غذاء للميكروبات) في “المجتمع” الأمعاء. وضع العلماء في مشروع الميكروبيوم البشري ، كنتيجة أساسية ، تطوير “دستور الأدوية للقرن الحادي والعشرين الذي يشمل أعضاء من الجراثيم البشرية والرسائل الكيميائية التي ينتجونها”. باختصار ، فإن أدوية المستقبل التي نتناولها ستكون مليئة بالجراثيم الصديقة والطعام الذي يحبون تناوله.

ولكن هناك ثورة كبيرة أخرى في صحة الإنسان بدأت للتو على أساس فهم الكائنات الدقيقة. إنها مدفوعة بنفس التطورات التكنولوجية وتسمح لنا بفهم واستعادة علاقتنا التعاونية مع الكائنات الحية الدقيقة ليس في الأمعاء البشرية ولكن في مكان مظلم آخر: التربة.

تمامًا كما دمرنا عن غير قصد الميكروبات الحيوية في أمعاء الإنسان من خلال الإفراط في استخدام المضادات الحيوية والأطعمة عالية المعالجة ، فقد دمرنا بشكل متهور جراثيم التربة الضرورية لصحة النبات من خلال الإفراط في استخدام بعض الأسمدة الكيماوية ومبيدات الفطريات ومبيدات الأعشاب ومبيدات الآفات وعدم إضافة مواد عضوية كافية (التي تتغذى عليها) ، والحرث الثقيل. هذه الكائنات الحية الدقيقة في التربة – وخاصة البكتيريا والفطريات – تنقل المغذيات والمياه إلى النباتات ، ومحاصيلنا ، ومصدر غذائنا ، وصحتنا في النهاية. تعمل بكتيريا التربة والفطريات بمثابة “معدة” النباتات. إنها تشكل علاقات تكافلية مع جذور النباتات و “تهضم” العناصر الغذائية ، وتوفر النيتروجين والفوسفور والعديد من العناصر الغذائية الأخرى في شكل يمكن لخلايا النبات استيعابها.

والخبر السار هو أن التطورات التكنولوجية نفسها التي تسمح لنا برسم خريطة للميكروبيوم البشري تمكننا الآن من فهم وعزل وإعادة إدخال الأنواع الميكروبية في التربة لإصلاح الضرر واستعادة المجتمعات الميكروبية الصحية التي تحافظ على محاصيلنا وتوفر طعامًا مغذيًا. أصبح من الأسهل علينا الآن رسم خريطة للتسلسلات الجينية للكائنات الدقيقة في التربة ، وفهم ما تفعله بالفعل وكيفية زراعتها ، وإعادة إدخالها مرة أخرى إلى التربة.

منذ سبعينيات القرن الماضي ، كانت هناك ميكروبات للتربة معروضة للبيع في متاجر الحدائق ، ولكن معظم المنتجات كانت ضعيفة أو مفقودة من حيث الفعالية الفعلية ، وكانت باهظة الثمن ، وكانت تقتصر إلى حد كبير على البستنة والزراعة المائية. نظرًا للتسلسل الجيني وتقنيات الإنتاج الجديدة ، فقد وصلنا الآن إلى نقطة يمكننا فيها بشكل فعال وبتكلفة منخفضة تحديد وتنمية البكتيريا الرئيسية والأنواع المناسبة من الفطريات وتطبيقها في الزراعة على نطاق واسع. يمكننا إنتاج هذه “الأسمدة الحيوية” وإضافتها إلى فول الصويا ، والذرة ، والخضروات ، أو بذور المحاصيل الأخرى لتنمو وتغذي النبات. يمكننا أن نزرع “بذور” الكائنات الحية الدقيقة ببذور محاصيلنا ، وكما تؤكد مئات الدراسات المستقلة ، نزيد غلات محاصيلنا ويقلل من الحاجة إلى الري والأسمدة الكيماوية.

PICT0050inset.jpg

جذر الفطريات أو الفطريات في المقطع العرضي. النسيج الأزرق الملون فطري.


هذه الكائنات الحية الدقيقة في التربة تفعل أكثر بكثير من مجرد تغذية النباتات. مثلما تساعد الميكروبات في جسم الإنسان على الهضم والحفاظ على نظام المناعة لدينا ، فإن الكائنات الحية الدقيقة في التربة تهضم العناصر الغذائية وتحمي النباتات من مسببات الأمراض والتهديدات الأخرى. لأكثر من أربعمائة مليون سنة ، كانت النباتات تشكل ارتباطًا تكافليًا مع الفطريات التي تستعمر جذورها ، مكونة الميكوريزا ( my-cor-rhi-zee)) ، حرفيا “جذور الفطر” ، والتي تمتد من وصول جذور النباتات مائة ضعف. لا تقوم هذه الخيوط الفطرية بتوجيه المغذيات والمياه إلى الخلايا النباتية فحسب ، بل إنها تربط النباتات وتمكنها بالفعل من التواصل مع بعضها البعض وإنشاء أنظمة دفاع. أظهرت تجربة حديثة في المملكة المتحدة أن خيوط المايكورايزال تعمل كقناة للإشارة بين النباتات ، وتقوية دفاعاتها الطبيعية ضد الآفات. عندما هاجمها حشرات المن ، قامت نبتة الفول بإرسال إشارة من خلال خيوط المايكورايزال إلى نباتات الفاصوليا الأخرى القريبة ، لتكون بمثابة نظام إنذار مبكر ، مما يمكّن تلك النباتات من البدء في إنتاج مادة كيميائية دفاعية تطرد حشرات المن وتجذب الدبابير ، وهي من المفترسات الطبيعية. .

وهكذا فإن المجتمع الميكروبي في التربة ، كما هو الحال في المنطقة الأحيائية البشرية ، يوفر خدمات “مقاومة الغزو” لشريكه التكافلي. نحن نخل بهذا الارتباط على مسؤوليتنا. كما لاحظ مايكل بولان مؤخرًا ، “يعتقد بعض الباحثين أن الزيادة المقلقة في أمراض المناعة الذاتية في الغرب قد تدين باضطراب في العلاقة القديمة بين أجسامنا و’أصدقائهم القدامى ‘- المتعايشين الميكروبيين الذين نشأنا معهم.

لا تقوم الكائنات الحية الدقيقة في التربة فقط بتغذية النباتات وحمايتها ، بل إنها تلعب دورًا حاسمًا في توفير العديد من “خدمات النظام البيئي” التي تعتبر بالغة الأهمية لبقاء الإنسان. من خلال العديد من الحسابات ، تعتبر التربة الحية هي النظام البيئي الأكثر قيمة على الأرض ، حيث توفر خدمات بيئية مثل تنظيم المناخ ، وتخفيف الجفاف والفيضانات ، ومنع تآكل التربة ، وتنقية المياه ، بقيمة تريليونات الدولارات كل عام. بدأ الآن أولئك الذين يدرسون الميكروبيوم البشري في استعارة مصطلح “خدمات النظام البيئي” لوصف الوظائف الحاسمة التي تلعبها الكائنات الحية الدقيقة في صحة الإنسان.

فيما يتعلق باستقرار مناخنا المتزايد الاضطراب ، فإن الكائنات الحية الدقيقة في التربة تحبس الكربون لمئات الملايين من السنين من خلال خيوط الفطريات الفطرية ، المغلفة ببروتين لزج يسمى “جلومالين”. يعمل علماء الأحياء الدقيقة الآن على اكتساب فهم أكمل لطبيعتها الكيميائية ورسم خرائط لتسلسلها الجيني. ما يصل إلى 30 إلى 40 في المائة من جزيء الجلومالين هو الكربون. قد يمثل الجلومالين ما يصل إلى ثلث كربون التربة في العالم – وتحتوي التربة على كمية من الكربون أكثر من جميع النباتات والغلاف الجوي مجتمعين.

نحن الآن في مرحلة أصبحت فيها الميكروبات التي تزدهر في التربة السليمة غير نشطة أو تم القضاء عليها في معظم الأراضي الزراعية التجارية ؛ إنهم غير قادرين على فعل ما فعلوه لمئات الملايين من السنين ، للوصول إلى العناصر الغذائية والمياه والحفاظ عليها وتدويرها للنباتات وتنظيم المناخ. نصف الأراضي الصالحة للسكن على الأرض مزروعة ونفقد التربة والمواد العضوية بمعدل ينذر بالخطر. تشير الدراسات إلى استنفاد عالمي ثابت للتربة بمرور الوقت ، وركود خطير في غلات المحاصيل.

لذلك ، لم نقم فقط بإعاقة العمليات الطبيعية التي تغذي المحاصيل وتحبس الكربون في الأراضي المزروعة ، ولكن الزراعة الحديثة أصبحت أحد أكبر أسباب عدم استقرار المناخ. نظامنا الغذائي العالمي الحالي ، من إزالة الغابات إلى زراعة الغذاء وتصنيع الأسمدة وتخزين المواد الغذائية وتعبئتها ، مسؤول عن ما يصل إلى ثلث انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي يسببها الإنسان. هذا أكثر من جميع السيارات والشاحنات في قطاع النقل ، والذي يمثل حوالي خمس غازات الدفيئة على مستوى العالم.

وبالتالي ، يمكن القول إن أعظم نقطة نفوذ لمستقبل مستدام وصحي لسبعة مليارات شخص على هذا الكوكب هي التربة الحية ، حيث نزرع طعامنا. لا تزال البيئة العامة للتربة تحمل العديد من الألغاز. ما قاله ليوناردو دافنشي قبل خمسمائة عام ربما لا يزال صحيحًا اليوم: “نحن نعرف المزيد عن حركة الأجرام السماوية أكثر من معرفة التربة بالأقدام”. على الرغم من أنك لا تراهم أبدًا ، إلا أن تسعين بالمائة من الكائنات الحية في القارات السبع تعيش تحت الأرض. بالإضافة إلى البكتيريا والفطريات ، تمتلئ التربة أيضًا بالأوليات ، والديدان الخيطية ، والعث ، والمفصليات الدقيقة. يمكن أن يوجد 10000 إلى 50000 نوع في أقل من ملعقة صغيرة من التربة. في تلك الملعقة الصغيرة من التربة ، يوجد عدد من الميكروبات أكثر من عدد البشر على الأرض. في حفنة من التربة الصحية ،

mycorr2-R1-E007inset.jpg

صورة مجهرية إلكترونية لجذع الفطريات المشعة مع خيوط فطرية فطرية مشعة


نسمع عن العديد من الحيوانات المهددة بالانقراض في منطقة الأمازون والآن في جميع أنحاء العالم. نعلم جميعًا عن العمال الحاملين بالمنشار الذين يقطعون الأشجار في الغابات المطيرة. لكننا نسمع القليل نسبيًا عن تدمير موائل ممالك الحياة خارج النبات والحيوان – تلك التي تسببها البكتيريا والفطريات. يحذرنا بعض علماء الأحياء الدقيقة الآن من أنه يجب علينا وقف تدمير الميكروبيوم البشري ، وأن أنواعًا مهمة من الكائنات الحية الدقيقة ربما تكون قد انقرضت بالفعل ، وبعضها قد يلعب دورًا رئيسيًا في صحتنا.

نحن نحقق تقدمًا جيدًا في رسم خرائط ميكروبيوم التربة ، ونأمل في الوقت المناسب تحديد تلك الأنواع الحيوية للتربة وصحة النبات ، حتى يمكن إعادة إدخالها حسب الضرورة. يوجد الآن مشروع Earth Microbiome المخصص لتحليل ورسم خرائط المجتمعات الميكروبية في التربة والمياه في جميع أنحاء العالم. لا نريد أن نجد أنفسنا في الوضع الذي كنا عليه فيما يتعلق بالعديد من أنواع الحيوانات التي انقرضت. لقد قضينا بالفعل على الكائنات الحية الدقيقة المعروفة في التربة أو قضينا عليها في بعض أنواع التربة ونحتاج الآن إلى إعادة إدخالها. لكنه يختلف تمامًا عن محاولة إعادة تقديم قطعان الجاموس التي كانت ضخمة في السابق إلى السهول الأمريكية. نحن بحاجة إلى هؤلاء الشركاء الصغار للمساعدة في بناء نظام زراعي مستدام ، لتحقيق الاستقرار في مناخنا في عصر الجفاف المتزايد والطقس القاسي ،

بدأ التدمير الشامل للكائنات الحية الدقيقة في التربة بالتقدم التكنولوجي في أوائل القرن العشرين. انخفض عدد الجرارات في الولايات المتحدة من صفر إلى ثلاثة ملايين بحلول عام 1950. وزاد المزارعون من حجم حقولهم وجعلوا المحاصيل أكثر تخصصًا. أدى التقدم في تصنيع الأسمدة النيتروجينية إلى جعلها وفيرة وبأسعار معقولة. تم استخدام نترات الأمونيوم التي تم إنتاجها في الحرب العالمية الثانية للذخائر بعد ذلك في الزراعة (رأينا مؤخرًا القوة التفجيرية الموجودة في أحد مصانع الأسمدة في بلدة غرب تكساس). كانت “الثورة الخضراء” مدفوعة بالخوف من كيفية تغذية النمو السكاني الهائل. لقد أنتج بالفعل المزيد من الغذاء ، لكن ذلك كان على حساب صحة التربة على المدى الطويل. وقد يجادل الكثيرون بأن الطعام الذي ينتجه المنتج كان أقل تغذية بشكل تدريجي حيث أصبحت التربة مستنفدة من المواد العضوية والمعادن ، والكائنات الدقيقة. جادل Arden Andersen ، عالم التربة والمستشار الزراعي الذي تحول إلى طبيب ، منذ فترة طويلة بأن صحة الإنسان ترتبط ارتباطًا مباشرًا بصحة التربة.

خلال هذه الفترة نفسها ، شهدنا صعود حركة “الزراعة البيولوجية” ، كرد فعل إلى حد كبير على هذه التطورات التكنولوجية وميكنة الزراعة. في الجزء الأول من القرن العشرين ، وثق عالم النبات البريطاني السير ألبرت هوارد وزوجته غابرييل ممارسات الزراعة الهندية التقليدية ، وهي بداية حركة الزراعة البيولوجية في الغرب. قدم الكاتب والمعلم والناشط النمساوي رودولف شتاينر مفهوم الزراعة “الحيوية”. في عام 1930 ، تم إنشاء جمعية التربة في لندن. بعد ذلك بوقت قصير ، طور Masanobu Fukuoka ، عالم الأحياء الدقيقة الياباني الذي يعمل في علوم التربة وعلم أمراض النبات ، طريقة عضوية جذرية بدون حرث لزراعة الحبوب والمحاصيل الأخرى التي تم ممارستها بفعالية على نطاق صغير.

لحسن الحظ ، هناك الآن حالة عمل قوية لإعادة إدخال الكائنات الحية الدقيقة في التربة في كل من المزارع الصغيرة والأعمال التجارية الزراعية واسعة النطاق. سمحت لنا التطورات العلمية الآن بأخذ كائنات التربة من مكانة للزراعة البيئية إلى الأعمال التجارية الزراعية السائدة. يمكننا تجديد التربة وتوفير مليارات الدولارات. أظهرت العديد من الاختبارات الميدانية ، بما في ذلك الاختبار الأخير في جامعة نورث داكوتا ، أن تطبيق منتج تجاري من الفطريات الجذرية على جذر فول الصويا أو البذور أدى إلى زيادة محصول فول الصويا من 5 إلى 15 بالمائة. تبلغ قيمة سوق فول الصويا في الولايات المتحدة حاليًا حوالي 43 مليار دولار سنويًا ، لذا فإن إضافة الميكروبات الصحية إلى المحصول سيوفر المليارات (قيمة زيادة الغلة أكبر بثلاث إلى خمس مرات من تكلفة التطبيق بالأسعار الحالية). تشير الدراسات إلى أنه سيكون هناك أيضًا وفورات كبيرة من انخفاض الحاجة إلى الأسمدة الكيماوية والري بسبب زيادة كفاءة امتصاص المعادن والمياه. وهذا يعني أيضًا تقليل السموم والملوثات ، وخاصة الأسمدة النيتروجينية ، التي تتسرب من الأراضي الزراعية إلى شبكة المياه العامة والأنهار ، مما ساهم في “مناطق ميتة” هائلة

لكل هذه الأسباب ، أصبحت منتجات الخصوبة الحيوية الآن صناعة تبلغ قيمتها 500 مليون دولار وتنمو بسرعة. شركات الكيماويات الزراعية الكبرى ، مثل Bayer و BASF و Novozymes و Pioneer و Syngenta ، تعمل الآن بنشاط على بيع هذه المنتجات أو الحصول عليها أو تطويرها.

إن إعادة إدخال الكائنات الحية الدقيقة في التربة ، جنبًا إلى جنب مع المواد العضوية التي تتغذى عليها ، من المحتمل أن تكون جزءًا رئيسيًا من الثورة الكبيرة القادمة في صحة الإنسان – تطوير الزراعة المستدامة والأمن الغذائي على أساس استعادة صحة التربة. تمامًا كما في حالة الميكروبيوم البشري ، فإن أدوية التربة في المستقبل مليئة بالجراثيم الصديقة والأطعمة التي يحبون تناولها.

اشترك في قناتنا على التلجرام


Like it? Share with your friends!

1 share

0 Comments

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

Choose A Format
Story
Formatted Text with Embeds and Visuals
Trivia quiz
Series of questions with right and wrong answers that intends to check knowledge
Poll
Voting to make decisions or determine opinions
Personality quiz
Series of questions that intends to reveal something about the personality