تأمل في خلق الله 98
معجزة الأرز Rice Miracle
عندما تأكل ملعقة ارز تذكر انك تبتلع معجزة من معجزات الله في هذا الكون. كل النباتات التى نستخدمها في غذائنا وزينتنا وكسائنا تختنق بذورها ولا تنبت وتتعفن جذورها وتموت اذا غاب الاكسجين او انخفضت نسبته عن ٣٪ في الوسط الذي تعيش فيه.
إلا نبات الارز، فتنبت بذوره وتنمو جذوره وهي مغمورة بالماء. الارز هو النبات الذي تعتمد عليه في الغذاء بلايين البشر في العالم ولا بد ان يمنحه الله من الصفات التى تضمن له الاستمرار في النمو في ظروف الفياضانات والامطار الغزيرة التى تشتهر بها بلاد الارز في شرق آسيا غالبا.
العجيب ان البحث العلمي في كشف سر الارز وانبات بذوره ونمو جذوره في عدم وجود الاكسجين دونا عن باقي النباتات لم ينشط الا في العشر سنوات الاخيرة، والسبب هو الاتجاه العام لزراعة الارز بالبذرة بدلا من الشتل. تقوم هذه الفكرة على حرث التربة وزراعة حبوب الارز ثم تغطية التربة بالماء. وجدوا في التجارب الزراعية ان هناك اختلاف بين الاصناف في سرعة وكثافة الانبات. من هنا بدأ البحث عن سر الانبات في الأرز بحثا عن اجود الاصناف.
وجد ان بذور الأرز دونا عن باقي بذور الحاصلات الزراعية تنبت انباتا لا هوائيا Anaerobic Germination ويسمي أيضا تنفس لا هوائي Anaerobic Respiration فما هو الإنبات او التنفس اللا هوائي وكيف يحدث في بذور وجذور الارز تحت الماء ؟
انبات البذور اللا هوائي
إن إنبات البذور عادة هي عملية تتطلب طاقة عالية ويتم الحصول على الطاقة المطلوبة عن طريق تحليل الغذاء المحفوظ الموجود في البذور نفسها. في حالة الظروف الطبيعية (تركيز الأكسجين الطبيعي) ، حيث لا يوجد عائق في الانتشار الحر للأكسجين من الهواء إلى البذور النابتة ، فإن التنفس الهوائي والتحليل الانزيم للغذاء المخزن في البذرة هو الطريقة الرئيسية لاشتقاق الطاقة المطلوبة.
ولكن كما ذكرنا من قبل ، فإن الغمر يعيق انتشار الأكسجين الحر ، ويتم تحفيز الإجهاد اللاأحيائي في العملية ، والذي يُطلق عليه تقنيًا بدون أكسجين أو نقص الأكسجين (3٪ أكسجين).
في حالة نقص او غياب الاكسجين تماما تلجأ حبوب الارز الى الحصول على الاكسجين والطاقة اللازمة لإنباتها ونموها من خلال عملية تخمر كحولية ( الصورة) مستخدمة انزيمات خاصة بهذه العملية.
من خلال عملية التخمر اللا هوائية تنتج الطاقة ويتكون الاكسجين من تحلل المواد الكربوهيدراتية بالبذور وتبدأ عملية الانبات لتظهر الاوراق الاولي فوق سطح الماء وتبدأ عملية البناء الضوئي والنمو بطريقة طبيعية.
بمجرد نجاح عملية الانبات يبدا النبات في التخلص من المواد السامة من مخلفات عملية التخمر.
التفاصيل العلمية بالبحوث المرفقة
ماذا يحدث في الجذور تحت الماء ؟
تحتاج الخلايا الجذرية إلى امتصاص الأكسجين من الغلاف الجوي. تحتاج الجذور أيضًا إلى امتصاص الماء من التربة لدعم نمو النبات. ومع ذلك ، فإن النباتات التي تنمو في التربة المغمورة أو المشبعة بالمياه يمكن أن تموت بسبب نقص الأكسجين ، حيث يملأ الماء الفراغات بين حبيبات التربة ويمنع التنفس في الخلايا الجذرية.
تعتمد جذور الارز استيراتيجية عجيبة للبقاء حيه والنمو والتفرع. تبدأ بعض الخلايا داخل الجذر بفقدان جدرها وتتحد لعمل جيوب كبيرة لتخزين الاكسجين وانتقاله بسهولة من الساق والاوراق فوق سطح التربة من والى الجذر. هذه الفراغات تسمي Aerenchyma ( الصورة).
في نفس الوقت تموت الطبقة الخارجية من خلايا الجذور ويفرز الجذر مواد هلامية لتكون مادة دهنية وكربوهيدراتية غنية تعمل عليها انزيمات التخمر لتطلق الاكسجين وتكون مواد يستفيد منها الجذر ذاتيا.
مازالت البحوث في كشف اسرار الارز قائمة بحثا عن اصناف اكثر كفاءة في التنفس اللا هوائى وتصلح لزراعة الارز بالبذرة خفضا للتكاليف والعمالة حسب الاتجاه العالمي حاليا.
بالطبع توجد نباتات مائية لا حصر لها ربما تتصرف بنفس طريقة الارز في الانبات والنمو ولكن الحديث هنا عن نبات ذو اهمية اقتصادية في غذاء البشر بل هو اهم محصول غذائى في العالم الآن ويليه القمح والذرة.
