دانشمندان کلید پرورش گیاهان کربن‌خوار را کشف کردند

شناخت عملکرد یک «آنزیم حیاتی پنهان در نقشه طبیعت»، موجب توضیحاتی جدید درباره چگونگی کنترل فرایندهای کلیدی در تثبیت کربن توسط سلول‌ها شده است؛ فرایندی که نقش بنیادین برای حیات روی زمین دارد.

کد خبر: ۶۹۵۷۱۸

تاریخ: ۲۲ ارديبهشت ۱۴۰۳ - ۱۳:۱۳

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از «فیز»، این کشف انجام شده توسط دانشمندانی از دانشگاه ملی استرالیا (ANU) و دانشگاه نیوکاسل (UoN) می‌تواند به مهندسی محصولات کشاورزی مقاوم آب و هوایی و قادر به جذب کارآمدتر دی‌اکسید کربن از اتمسفر یاری برساند و از این طریق منجر به تولید غذای بیشتر شود.

این تحقیقات منتشرشده در نشریه «پیشرفت‌های علم» یک عملکرد قبلا ناشناخته از یک آنزیم موسوم به carboxysomal carbonic anhydrase را مشخص کرده است. این آنزیم (CsoSCA) در جلبک‌های سبز آبی (موسوم به cyanobacteria) یافت می‌شود و این عملکرد جدید می تواند موجب به حداکثر رساندن توانایی این میکروارگانیسم برای خارج کردن دی اکسید کربن از اتمسفر شود.

جلبک‌های سبز آبی عمدتا به داشتن شکوفه‌های سمّی در دریاچه‌ها و رودخانه‌ها شناخته می‌شوند اما این میکروب‌های کوچک سبز آبی گسترده هستند و همچنین در اقیانوس‌ها نیز زندگی می‌کنند.

بیشتر بخوانید

استفاده از جلبك دریایی در غذای دام موجب كاهش 70 درصدی گاز متان می شود

چطور جلبک‌ها، تولید محصولات کشاورزی را متحول می‌کنند؟

ساخت نسل جدید تاسیسات جذب مستقیم کربن از هوا

هر چند آنها می‌توانند یک خطر محیط زیستی به شمار روند اما محققان آنها را به عنوان «ابرقهرمان‌های ریزکربنی» توصیف می‌کنند. آنها از طریق فرایند فتوسنتز نقش مهمی در جذب حدود ۱۲ درصد از دی اکسید کربن جهانی در هر سال ایفا می‌کنند.

«ساشا پولسفورد» از دانشگاه ملی استرالیا و مولف اول این تحقیق توصیف می‌کند که این میکروارگانیسم‌ها تا چه حد در زمینه جذب کربن کارآمد هستند. وی خاطرنشان کرد که جلبک های آبی برخلاف گیاهان، یک سیستم موسوم به مکانیسم تجمیع دی اکسید کربن (CCM) دارد که به آنها اجازه می‌دهد کربن از اتمسفر را فیکس کرده و آن را بسیار سریعتر از گیاهان استاندارد به قند تبدیل کند.

به گفته این محققان، آنزیم CsoSCA در کنار یک آنزیم دیگر به نام روبیسکو (Rubisco) کار می‌کند. دکتر «بن لانگ» در این خصوص گفت: دانشمندان تا الان اطمینان نداشتند که آنزیم Rubisco چگونه کنترل می شود. مطالعه ما بر حل این راز متمرکز بوده است.

این دانشمندان می گویند مهندسی محصولات کشاورزی کارآمدتر در جذب و کاربرد دی اکسید کربن، موجب تقویت صنعت کشاورزی خواهد شد چرا که هم مقدار محصولات را بالا می‌برد و هم تقاضا برای کودهای نیتروژنی و سیستم‌های آبیاری را کاهش می‌دهد. این اقدام همچنین موجب می‌شود که سیستم‌های غذایی جهان در برابر تغییرات آب و هوایی مقاوم‌تر شوند.