Monthly Archives: October 2020

زاوية الورقة وزيادة انتاج القمح والذرة

Leaf angel

زاوية الورقة وزيادة انتاج القمح والذرة ا. د. محمد المليجي القمح والذرة والارز والبطاطس اهم المحاصيل الزراعية التى يعيش عليها العالم، يواجه علماء الزراعة مهام صعبة لتطوير هذهالمحاصيل وزيادة انتاجها لتفي بحاجة الزيادة السكانية في معظم انحاء الأرض.  البحث عن طرق لزيادة الإنتاج في ظل ظروف بيئية متدهورة وفقر في الموارد وادوات الإنتاج مهمة صعبة. لذلك فاللجوء إلىتعميق الدراسة والفهم للنبات والغوص في أسراره قد يقدم لنا بعض الوسائل غير التقليدية لزيادة الإنتاج.  وجد العلماء أن زاوية نصل الورقة مع الساق في الذرة والقمح والنجيليات عموما تلعب دورا كبيرا في حجم المحصول فيالحقل.  ما معني ذلك ؟  اذا فحصنا نبات الذرة او القمح عن قرب سنجد أن الورقة تتركب من أربعة اجزاء واضحة وهي: غمد الورقة وهو اسطوانة منالأنسجة الخضراء تخرج من العقدة وتحيط بإحكام حول الساق حتى تصل الى العقدة التالية وتكون متصلة بالجزء الثانيالكبير وهو النصل، في منطقة الإتصال بين الغمد والنصل ستشاهد إمتداد نسيجي يشبه ياقة القميص يسمي الأذينات وهيتركيب لإحكام لف الغمد حول الساق ويختلف طولة بين القمح والشعير والذرة. الجزء الرابع هو ما نسميه باللسين وهو غشاءرقيق شفاف يشبه البلاستيك الشفاف ينموا عند قاعدة النصل ويحكم اغلاق الغمد ويمنع تسرب الماء الذي يسقط على النصلداخل الجراب الذي يصنعه الغمد حول الساق لكي لا يحدث عفن. ملحوظة: نستطيع التفريق بين نباتات القمح والشعيروالشوفان عن طريق فحص اللسين فقط ما علاقة كل ذلك الشرح بالموضوع ؟  هذا التركيب العجيب عند اتصال النصل بالغمد يشكل ما نسميه بزاوية الورقة، اي الزاوية بين الورقة المنتصبة والساق ووجدان زاوية الورقة هذه تلعب دورا مهما في حجم المحصول. وجد علماء الزراعة ان الورقة الأكثر انتصابا اي التى زاويتها اصغرتدر محصولا اكبر لسببين.  السبب الأول هو ان الأوراق الاكثر عمودية تتلقي اشعة الشمس بكثافة اكبر وتقوم بالبناء الضوئي بطريقة اكفأ وهذا يرفع منامتلاء الحبوب وزيادة وزنها.  السبب الثاني هو ان صغر زاوية الورقة يجعل المساحة التى يشغلها النبات في الحقل اقل ولذلك يمكن زراعة نباتات اكثر فينفس الحقل بزيادة كثافة البذور.  ولكن كيف اكتشف علماء الزراعة ذلك ؟ لا يكف الباحث عن المراقبة والمقارنة اذا كان شبه متزوجا من بحوثه ولذلك فهو يراقب ويحسب ويدقق في كل شيء دائما.  وفيهذا المجال لاحظ العلماء انه توجد طفرات من القمح والذرة ذات اوراق اكثر انتصابا ويوجد منها حاليا ثمانية طفرات فيالقمح وحده واكثر منها في الذرة. ولوحظ ان هذه الطفرات اكثر انتاجا من الاصناف العادية ولكنها قد تكون اكثر قابليةللامراض او ذات جودة متدنية فى المواصفات.  المهمة الشاقة امام العلماء هي نقل صفة الزاوية الضيقة من هذه الطفرات الى القمح لنزيد من انتاجه ووجد ان التحكم فيالمنطقة التى تحدد زاوية الورقة من لسين وأذينات ومفصل النصل والغمد يحكمها ٨٣ جين يجب التعامل معها لضبط الزاويةلتكون اقل من ٣٥ درجة ( متوسط انفراج الزاوية الحالي). مع العلم ان انخفاض الزاوية عن ٤ درجات يكون له أثر سلبيويبدأ الانتاج بالإنخفاض.  رغم صعوبة المهمة فقد خطي العلماء خطوات مهمة في هذا الإتجاه لإنتاج اصناف زات اوراق منتصبة اكثر.  ولكن ماذا تستفيد ايها المزارع من هذا العلم حتى يأتيك صنف يحمل صفات الزاوية الضيقة ؟  عندما نقول لك لا تسهب في التسميد النيتروجيني ولا تفرح بالاوراق الرخوة المرتخية حتى ولو كانت زرقاء غضة فهذا هوالسبب الذي شرحته اعلاه لأن هذه الصفات من ارتخاء الأوراق خاصة في القمح والشعير والذرة تحرم الاوراق من الكثير مناشعة الشمس كما تجعل الانسجة قابلة للإصابة بالأمراض وتشجع على الرقاد للنباتات العشبية فيصعب حصادها.  تشريح زاوية الورقة

اقرأ المزيد »

الزواج الرائع في تفحم الذرة العادي Common Corn Smut

. بعض الأمراض تصيب البشر دون ان تظهر عليهم اعراض او تغيرات ظاهرة على البدن مثل الضغط أو السكر الا فيمراحله المتقدمة وبعض الأمراض اذا اصابت البشر تكون لها اعراض ظاهرة كالجزام والأورام وامراض العيون مثلا.  النباتات بها نفس الشيء فقد يكون النبات مبتلي بمرض ولكن أعراضه ليست ظاهرة خاصة في البداية او تكون التغيرات غيرحادة فلا تلحظها عين المراقب غير المختص.  التفحم العادي في الذرة الشامية الذي يسببه الفطر Ustilago maydid من النوع الذي تكون أعراضه واضحة بل مخيفةجدا.  فالفطر تكون له جراثيم محمولة بالهواء ولكنها غاية في التخصص ورقة المشاعر  ومن أندر المخلوقات في طريقتها لعدويالنبات.  هذا الفطر من الفطريات البازيدية Class Basidiomycetes. وهذه ارقي انواع الفطريات في السلم التطوري وتشبه البشرفي الزواج والتكاثر الجنسي حيث تنبت الجرثومة التيلتية التى تحتوي عدد مزدوج من الكروموسومات مثل خلايا البشر  Diploid 2N على حريرة كوز الذرة التي تشبه الوسادة المخملية وتكون الجرثومة تركيب يسمي البازيديوم في جو يشبه الحلموتنقسم النواة انقساما اختزالها Meiosis لتكون اربع جراثيمً مختلفة اثنان منها ذكور وإثنان إناث. ولو قضيت العمر كلهتحاول ان تعرف من الانثي ومن الذكر لن تستطيع ولكنهم يستطيعون تمييز بعضهم وقبل التزاوج بين الذكر والانثي تتكاثر كلجرثومة لآلاف او ملايين.  لا يمكن ابدا لجرثومة ذكر او أنثي ان تخترق حريرة الكوز وحدها. ولذلك تنبت جرثومة ذكر وتنبت معها جرثومة أنثي ويمد كلامنهما ذراعه او أنبوبته نحو الآخر ليلتحما ويكونا خلية واحدة بها نواتين من الأبوين وهذه الخلية تنموا وتكون ميسليوم قادرعلى اختراق وعدوي حبة الذرة من خلال الحريرة.  عملية الاقتران والالتحام بين هيفتان نسميها في العلم اندماج هيفي Anastomoses وهي عملية تزاوج راقية في الفطرياتتشبه الاندماج بين حبيبين بلا ضجة وبلا حسابات مسبقة حيث لا يمكن لجدار هيفا ان يذوب ويلتحم بجدار هيفا مجاورليتدفق السيتوبلازم والنواة بين خليتين كانا منذ لحظة غرباء الا بامر عظيم لا تراه في البشر.  بالأمس كنت استمع لبرنامجديني اشتكت فيه ام من خروج ابناءها عن طوعها ورحيلهم ليسكنوا بعيدا عنها لانها تدخلت في حياتهم الزوجية واقامت الدنياواقعدتها من اجل قايمة العفش.  لا يوجد ذلك الخبل في الفطريات والكائنات الدقيقة حيث يكسرون كل الحواجز ويبذلون قصاري جهدهم من اجل الحبوالقران السعيد كما في فطر التفحم العادي هذا. وظاهرة الاندماج السيتوبلازمي هذه شائعة بين بعض الفطريات ووسيلةللتزاوج دون وجود تراكيب مميزة للتزاوج التى قد اتحدث عنها فيما بعد وما يصاحبها من صور الحب المتبادل بين هذهالكائنات.  لا ينتهي الأمر بحفل الزفاف السعيد الهاديء هذا بل يتطور الامر سريعا وتجد حبوب الذرة التي وصلت اليها العدوي تتحولالى أفيال بيضاء متضخمة تبرز من الكوز كالأورام المخيفة.  هذه الأورام البيضاء تنتج من الفعل الهرموني للفطر الذي يشجع نمو الخلايا السريع وتصبح كل حبه عشرات أضعافحجمها. يمكن أكل هذه التورمات وشوائها كالمارش كيلو ولكن بعد قليل تتحول هذه التضخمات الى كتل منفجرة من الجراثيمالتيلتية للفطر.  هذا هو التفحم العادي للذرة وسمي كذلك لان الكوز يظهر متفحم ولأن هناك تفحم إخر يسمي بتفحم السنابل وتفحم الحبوبتسببها فطريات اخري.  ارجو ان تنتبه لحقيقة غريبة في هذا المخلوق وهي ان الجرثومة الواحدة تحمل في داخلها الذكر والانثي ولا يحدث التزاوج الابعد انفصال الجنسين وتكاثرهم كما لا يستطيع الفطر استكمال دورة حياته الا بعد ان يقام حفل زواج عام يؤدي في النهايةالى تكون جراثيم بها ذكر وانثي ولكن داخل ما نسميه بالجرثومة التيليتية Teliospore وهي جرثومة مدرعة ذات جدار سميككالصلب لتحمي النسل حتى يأتي محصول ذرة آخر في العام القادم او حتي بعد خمس اعوام. ا. د. محمد المليجي. Professor Dr. Mohamed El Meleigi

اقرأ المزيد »

أهمية الخميرة Yeast

صناعة الخبز أقدم المهن التى امتهنها البشر وأقدم المخلوقات غير المرئية على الارض التى وظفها الإنسان لخدمته هيالخميرة. كم من مرة سمعت عن الخميرة وتجديد الخميرة وكم مرة سألت نفسك لماذا يرتفع العجين قبل خبيزه وبعد خبيزة.  ما هو سر تلك الخميرة الساحرة التى اتفق كل البشر على استخدامها في صنع الخبز وفي صنع الخمور  والكحولات ايضا.   الخميرة كائن دقيق لا يري بالعين المجردة ولذلك نسميه Microorganism واسمه يأتي من صنعته لأنه يخمر الاوساط التىيعيش فيها ويسبب ظهور روائح عفنه احيانا.  الخميرة ابسط انواع الفطريات وربما الكائنات الدقيقة ولكنها اكبر بعشر مرات على الاقل من البكتيريا لأنها مكونة من خليةواحدة. ولكنها نموذج للحياة في كل الكائنات الحية حيث توجد لها دورة حياة وتتزاوج وتنجب بطرق مختلفة لا تخطر للانسانعلى بال. الخميرة بها انواع عديدة منها النافع ومنها الضار ولكنها لا في كل الاحوال لا تستطيع تجهيز غذائها بنفسهاكالنباتات الخضراء فهي لا تحتوي الكلوروفيل. ولذلك تحتاج مصدر بسيط للكربون وتحتاج الاملاح المعدنية ومصدر للنيتروجينوالفيتامين والبيوتين.   ما فائدة الخميرة؟  استخدم الناس الخميرة ، وهي بلا شك واحدة من أقدم الكائنات الحية المستأنسة ، من أجل التخمير المتحكم فيه للطعاموالشراب وللتخمير في الخبز عبر التاريخ المسجل.  اليوم ، يتم استخدامها أيضًا في مجموعة متنوعة من عمليات التخميرالتجاري وتحويل الكتلة الحيوية.  تعتمد فائدتها على قدرتها على تحويل السكريات ومصادر الكربون الأخرى إلى إيثانول فيغياب الهواء (اللاهوائي) ، وإلى ثاني أكسيد الكربون والماء في وجود الهواء (الهوائية).  يعتبر الإيثانول بديلاً قيمًا للبترولكوقود وكمواد خام لتصنيع العديد من المواد الكيميائية التجارية الهامة.  الخميرة هي أيضا طعام جيد.  إنه غني بالبروتين وهو مصدر جيد بشكل غير مألوف لفيتامينات ب.  يوفر مصدرًا قيمًاللعناصر الغذائية المهمة في الأنظمة الغذائية قليلة اللحوم أو النباتية.  ولكن في حين أن القليل من الانبعاث من المطبخ محيرتمامًا مثل رائحة الخميرة للخبز ، يتفق معظم الناس على أن الخميرة النقية مذاقها سيء للغاية.  للأجناس الأخرى من الخميرة استخدامات عملية أيضًا.  يمكن للبعض استخدام الهيدروكربونات ، مثل البترول ، كمصدرللكربون.  يمكن لهذه الكائنات الحية تحويل البترول إلى بروتين.  يتم استخدامها لإزالة البترول كمادة ملوثة من البيئة وتحويلالهيدروكربونات منخفضة الجودة إلى بروتين لتستهلكه الحيوانات. التكاثر الخضري  خميرة الخباز أو خميرة التخمير ، هي سلالات من النوع Saccharomyces cerevisiae وتتكاثر خضريا بالتبرعم حيث ينبتعلى الخلية الام برعم يتضخم وينمو حتى يصبح بحجم الام وهنا تنقسم النواة الى نواتين متطابقتين Mitosis ثم ترحلاحداهما الى الخلية الجديدة.  أما النوع الثاني من الخمائر المسمي Schizosaccharomyces فيتكاثر خضريا بالتمدد الخلوي طوليا ثم الانقسام كمايحدث في البكتيريا.  التكاثر الجنسي في الخميرة  التكاثر الجنسي في الخمائر عجيب حقا بالخميرة مثل غالبية الفطريات تحمل عدد فردي من الكروموسومات 1N ولكنها عندماتتزاوج تكون زيجات مزدوج الكروموسومات 2N . تلجأ الخميرة للتكاثر الجنسي فقط عندما تشعر بالجوع او تحرم من مادةمهمة من متطلبات الحياة. التكاثر الجنسي هو السبيل الوحيد للحصول على سلالات جديدة قد تتحمل ظروف القحط الجديدة. القسوة وحدها تدفع هذه الكائنات للتغير كدرجات الحرارة المتطرفة او المبيدات او الكيماويات او نقص الغذاء.  عندما تشرع خلايا الخميرة في التزاوج تقيم حفل زواج فاخر حقا وتتشكل الخلايا الراغبة في الزواج الى من الشكل المستديراو البيضاوي الى شكل كمثري مميز ولا يمكن التمييز بين الذكر والانثي بالشكل ولكن الإناث منها تفرز مادة معينة كالعطرتماما تسمي pheromones وكذلك الذكور تفرز pheromones اخري تتوافق فقط مع افرازات الانثي فيحدث الانجذاب فقطبين الذكر والانثي وتتنافر الاجناس المتشابهة ويحدث القران بين ذكر وانثوي متوافقين  ويتكون الزيجوت من خليتين متعانقين.  في الزيجوت تندمج الأنوية فردية الكروموسومات1N لتكون نواة ثنائية الكروموسومات 2N (Diploid) وفي منطقة تزاوجالخليتين يتبرعم الزيجوت ويتكاثر ايضا ثم  يحدث في النواة انقسام اختزالي Meiosis ويتكون كيس اسكي Ascus به اربعجراثيم 1N.  الوراثة والخميرة  هذا الكيس الشفاف الذي يحتوي غالبا اربع جراثيم ( قد تكون ثلاثة او اثنين) تشبه البرتقال كان ومازال وسيلة عظيمة لتتبعتوريث الصفات الوراثية وفهم سلوك الجينات لدي العلماء. ولذلك تعتبر الخميرة من اعظم وسائل الدراسات الوراثية في العالم.   انتاج الخميرة  تستخدم الخميرة في أغراض متعددة من التسميد حتى تخمير الخبز وانتاج البروتين وحيد الخلية وتنقسم الخميرة وتتكاثربأعداد فلكية بعد فترة التحضير التى تبلغ عدة ساعات حسب الظروف البيئية المحيطة وتستطيع خليه واحدة ان تصل الى١٠٠مليون خلية في يومين او ثلاثة. ولكن الخميرة لديها ايضا خطط لتحديد النسل عندما تتعرض لظروف صعبة فتفرز موادفي بيئتها مع زيادة العدد تصبح سموما لها فتقتل الكثير منها بل وقد تقتل المستعمرة بالكامل.  ولهذا يتم تجديد الخميرة التىيقوم بها الناس دون ان يدروا ما السبب في موت الخمائر القديمة.  الخميرة والأمراض  بقي شيء مهم وهو ان من الخمائر المفيد جدا وهي الخمائر التى تحلل لنا الغذاء وتنتج البروتين والاحماض الامينية التىتغني عن البروتين الحيواني احيانا وكذلك خمائر الخبيز والتخمر وخمائر المعدة في الانسان والحيوان ولكن منها الضاربالجلد في الانسان ومنها القاتل احيانا الذي يهاجم الانسان اذا انخفضت مناعته.  هل هناك أي شيء سيء عن الخميرة؟  يمكن أن تكون الخميرة بالفعل ضارة.  في الواقع ، هناك خميرة ممرضة شائعة للغاية Candida albicans، يحملها معظمالناس في شكل حميد ففي حين أنها غير ضارة في الأشخاص الأصحاء ، إلا أنها في الأشخاص الذين تضعف استجابتهمالمناعية يمكن أن يصبح معديًا ويتحول إلى عامل ممرض خطير.  يصعب السيطرة على هذه العدوى بشكل خاص لدى البشرلأن الميتابوليزم في الخميرة يشبه إلى حد كبير ما لدينا.   الأدوية السامة للخميرة هي أيضًا سامة للإنسان.  الخميرة الممرضة الأخرى السيئة بشكل خاص ، Cryptococcus neoformans ، تنتج التهاب السحايا الذي يهدد الحياة.  تُعرف هذه الخمائر باسم “مسببات الأمراض الانتهازية” لأنهاتشكل تهديدًا خطيرًا فقط للأشخاص الذين يعانون من ضعف الاستجابات المناعية مثل أولئك المصابين بالإيدز. ا. د. محمد المليجي

اقرأ المزيد »

وخلق الله آخرين في كبد

السعي على الرزق سمة كل مخلوقات الله الحية من البكتيريا المكونة من خلية واحدة حتى الإنسان. يقول الله سبحانه وتعالي بسم الله الرحمن الرحيم.  ولقد خلقنا الإنسان في كبد. صدق الله العظيم والكبد هو المشقة والكفاح من اجل انتستمر الحياة والسعي على الارزاق. كل مخلوق حي لا بد ان يكد ويعمل جاهدا لكي يوفر لنفسه ولنسله فرصة الحياة الطيبة. وكل مخلوق يواجه صعابمختلفة وينحي مناحي مختلفة ليحصل رزقه فليست الحياة سهلة على أحد فكل خلق في كبد.  عندما يحل الربيع بالقطب الجنوبي المتجمد تسعي طيور البطريق في رحلة سباحة طويلة عبر البحار والمحيطات تبلغمئات الاميال الى مناطق معينة تتعري من الثلج للتكاثر بها رغم انها لا تزيد عن ٣٪؜ من المساحة الكلية للقطب الجنوبياو قارة انتارتكا.تسير الطيور مسافة شهر من البحر حتى تصل الى مناطق التكاثر  الصخرية التى تعرت من الثلوج وهناك يتعارفالذكور والاناث، وعندما يختار الزوجين بعضهما تظل هذه الرفقة مدي الحياة. تمر عملية التعارف بحفل كبير يظل كلذكر يبحث عن انثي مناسبه حتى يجدا بعضهما وهنا يتركان الجمع الخفير ليتزوجا في خلوة ويعودا في انتظار بيضةواحدة تأتي بها الانثي. يتسلم الذكر البيضة ويضعها بين قدمية في مكان عميق بين ريشه ويسهر عليها حتى تفقس، بينما ترحل الأم وتسيرمسافة شهر حتى تصل الى البحر لتصطاد اكبر عدد من الاسماك وتختزنه في جوفها قبل ان تعود الى زوجها وطفلهاوهي تسير بصعوبة لمدة شهر آخر لتطعم زوجها وطفلها حتى يصبحا قادرين على الرحيل معا. وجبة واحدة يتناولهاالاب والطفل خلال ما يقرب من ثلاث شهور. ولذلك تري البطريق مثقل بالدهون التى يختزنها من اجل هذه الرحلةالقاسية. يواجه الذكور مصاعب رهيبه في مرحلة غياب الزوجات وهم يسهرون على رعاية البيض ثم الفقس الجديد. تهاجمهمالعواصف الثلجية بضراوة فيجتمعون في شكل دائرة متلاصقة اجسادهم بحثا عن الدفء ويظلون في تجمع وتفرقوالبيض بين ارجلهم حتى يفقس وهنا يجمعون الصغار في المركز ويحيطون بهم لحمايتهم وهم بلا طعام في انتظارعودة الام. رغم ان اعداد الطيور بالملايين في هذه المنطقة الا انهم لا يخطئون بعضهم ابدا فيتعرف الزوج على زوجته ويتعرف الابوالام على وليدهم. قد لا تعود الأم من الرحلة وقد يموت الأب لأي سبب وتظهر في تلك الظروف مجموعة من الفراخ اليتامي، ولكن هناكايضا طيور لا تنجب ولذلك يظل اليتامي من الفراخ يصرخون ويتجولون بين الطيور حتى يصادفوا امهات تبحث عنفراخ  فيتبنوا هؤلاء اليتامي حتى يكبروا هذه ليست قصة فريدة بل هي قصص متكررة في حياة الحيوانات والطيور البرية مع بعض الاختلافات احيانا.  طائر البطريق

اقرأ المزيد »

ام صابر

أم صابر قابلت بالمسجد أحد المصريين المهاجرين إلى أمريكا، وكان اسمه صابر، ويعمل فى أحد أفران المخبوزات هناك، كان وجهه يحمل طيبة عوام شعب مصر، وعندما عرف أننى عائد إلى الإسكندرية، طلب منى أن أقوم بتوصيل مبلغ ألف دولار إلى والدته، وأوصانى أن أعطيها المبلغ فى يدها مباشرة عَدًا ونقدًا، …

اقرأ المزيد »

بقايا القهوة المسكوبة

كنت احرك كوب قهوتي فسكب جزء منها وسارعت بمنديل من الورق اجفف ما سكب. جفت القهوة على منديل الورق ورسمت بقع والوان اغرتني بالرسم عليها. تحول المنديل الى بستان مثمر واتت إليه طيور  جذبتها رائحة البن وملأت الدنيا تغريدا وهي تحلق في سماء نباتات القهوه. وتحولت خسارتي من القهوة إلى مكسب وتحول الحزن إلى فرح افتراضي بمجرد ان حاولت تغيير الواقع بخطوط عشوائية. ما حدث مع منديل تجفيف القهوة المسكوبة يتكرر  في مواقف كثيرة من حياتنا حين نفقد عزيز لدينا او نخسر في مشروع تجاري او عاطفي.  حينها نشعر اننا فقدنا كل شيء وانا الحياة اصبحت عديمة القيمة وان خسارتنا لن تعوض بسهولة. نشعر  حينها بالضعف وبالخواء الى حين، وتظلم الدنيا في عيوننا ولكن رويدا رويدا نجمع حطام حياتنا ونرتب بقايانا النفسيةوالمادية ونعود للبناء عليها.  ويوما بعد يوم تتلاشي جبال همومنا وتنبت في ارضنا الجرداء زهورا وسنابل وثمار وبذور وتعود لوجوهنا البسمة ويرتفع صوتالضحكة لتستمر الحياة.  ولكن هذا لا ينسينا ابدا ما فقدناه بل يظل في خاطرنا ولكنه يتخذ مكانا جانبيا حتى تسير بنا عجلة الحياة.  محمد المليجي رسم على منديل ورق استخدم لتجفيف القهوة المسكوبة

اقرأ المزيد »