بالصور.. فطريات لإنارة الشوارع بدلا من الأعمدة الكهربائية

دراسة تثبت إمكانية استغلال خاصية التوهج البيولوجي للفطريات والأشجار لإنارة الطرق.

في تطور متميز في العلاقة بين الكائنات الحية وخدمة البشر، أثبتت دراسات جديدة لجامعة ساو باولو في البرازيل ومعهد الكيمياء الحيوية العضوية في موسكو أنه يمكن استغلال خاصية التوهج البيولوجي.

والتوهج البيولوجي هو القدرة الخاصة لبعض الكائنات الحية على بث أضواء ليلًا، مما يفتح الباب لتحويل الأشجار إلى أعمدة إنارة تضيء الطرق بدلًا من أعمدة الكهرباء المكلفة إضافة إلى استخدامات أخرى مفيدة وأكثر توفيرًا للبشر. 

وذكرت صحيفة "الجارديان" البريطانية نقلًا عن هذه الأبحاث أن هناك نوعًا من الفطريات يدعى "لوسيفيرين" يمكن أن يسمح بإضاءة النباتات بشكل ذاتي.

وأوضح الباحثون أن الفكرة جاءت من الليالي المقمرة في عمق الغابات المطيرة البرازيلية والتي لا تستطيع خلالها رؤية شيء سوى بعض ومضات صغيرة من الضوء من رفرفة اليراعات أو الفطر المتوهج الذي ينتشر في جميع أنحاء أرض الغابة، وكل الآثار هي نتيجة للتوهج البيولوجي، وهي القدرة الخاصة لبعض الكائنات الحية على التصرف مثل الأضواء الليلية.

واستخدم التوهج البيولوجي عشرات المرات على مدى التاريخ لخدمة مجموعة متنوعة من الأغراض، مثل جذب الحيوانات لبعضها البعض خلال فترة التزاوج أو استدراج الفرائس. ووجودها في الفطريات -وهو أمر نادر إن لم يكن حالة فريدة خارج عالم الحيوان والعوالم الميكروبية- قد شكل أكثر من لغز. ولكن العلماء قادرون الآن على شرح أسباب توهج بعض أنواع الفطر والفطريات في الظلام وكيف يتم ذلك. وبذلك فإنها يمكن أن تكون أقرب إلى استخدام أشجار متوهجة، بوصفها شكلًا جديدًا من أشكال إنارة الشوارع. وفي أوائل القرن الـ١٩ تحدث علماء الطبيعة عن نمو الفطريات كمصدر للتوهج من الحزم الخشبية التي تستخدم لدعم الألغام.

ولكن أفضل تفسير باد هو أن ضوء الليل يجذب الحشرات والحيوانات الأخرى إلى الأجسام الثمرية للفطر، الذين ينشر بدوره الجراثيم للقاصى والدانى. وذكر الباحثون من جامعة ساو باولو أنهم نثروا فطرًا بلاستيكيًّا على أرض الغابات مزودة بأضواء خضراء تحاكي عمليات التوهج البيولوجي لأحد أنواع الفطر التي تنمو في قاعدة أشجار النخيل. وأشارت النتائج إلى أن التوهج البيولوجي يمكن أن يجتذب الحيوانات لتفريق الجراثيم. وهذه الآلية الإضافية قد تمنح لهذه الفطريات بعض المزايا، لا سيما في الغابات الكثيفة.

أما فريق معهد الكيمياء الحيوية العضوية في موسكو فقد نجح في فصل التركيبة الكيميائية للبروتين الفطري المستخدم لتوليد التوهج البيولوجي لدى اليراعات. وبحثوا عنه في الفطر الذي لم يتوهج في الظلام لأنهم اعتقدوا أن السلائف من بروتين التوهج البيولوجي، والمعروفة باسم لوسيفيرين، يمكن العثور عليه بسهولة أكبر، وهو ما كانوا محقين بشأنه. وأوضحوا أن ذلك أثبت أن مؤهلات لوسيفيرين موجودة أيضًا في فطريات الغابات غير المضيئة، والأهم من ذلك أنها متوفرة نحو ١٠٠ مرة أكثر مما هي عليه في الكتلة الحيوية من الأنواع المضيئة الأخرى. ولذلك، فقد كان من المنطقي استخراج خاصية الإضاءة أو ما يحفزها من الفطريات غير المضيئة.

وأعرب الباحثون عن أملهم في أن يسفر ذلك في نهاية المطاف إلى التوصل إلى نبتات ذاتية الإضاءة لا تحتاج إلى بروتين لوسيفيرين ولكن يمكنها الإضاءة بذاتها. وأكدوا أن ذلك سيكون إنجازًا هائلًا ومن شأنه، على سبيل المثال، تصميم شجرة معدلة وراثيا يمكن أن تتوهج في الظلام، وتكون بمثابة مصدر مستدام من إنارة الشوارع.

ومن الحيوانات التي تتوهج في الظلام، سمك أبو الشص، الموجود في أعماق البحار والظلام السحيق للمحيطات.

كذلك يوجد نوع صغير من العوالق البحرية التي تطفو على سطح المحيط وتنشر ضوءها على مساحات شاسعة من المحيط ليلا.

اليراعات أيضًا تعد المثال الأفضل والأكثر شهرة لنماذج التوهج البيولوجي في الطبيعة، حيث تسيطر هذه الحشرات على الضوء الذي ينبعث منها من خلال إضافة الأكسجين إلى مزيج من المواد الكيميائية الأخرى المشاركة في بث الضوء، بما في ذلك لوسيفيرين وإنزيم الإضاءة الحيوية