گیاهانی ‌که با نانو لوله رشد می‌کند

محققانی از دانشگاه آرکانزاس در تخصص‌های زیست‌شناسی گیاهی و نانوفناوری اقدام به کشت بذرهای گوجه فرنگی در محیط رشد خزانه‌ای حاوی نانو لوله‌های کربنی کرده‌اند و نتایج به دست آمده حاکی از جوانه زنی زودتر از موقع این بذرها و همچنین رشد سریع‌تر نشای گوجه فرنگی نسبت به بذرهایی است که در خزانه‌ای فاقد این مکمل افزودنی کشت شده‌اند.

نتایج جالب توجه پژوهش اخیر در حالی است که پیش از این نقش ساختارهای نانویی در تقویت قدرت جوانه زنی گزارش شده بوده، اما تا کنون هیچ گونه توضیحی درخصوص این پدیده پیشنهاد و مطرح نشده است.

این در حالی است که محققان خاطرنشان کرده‌اند از قرار معلوم این نانو لوله‌ها در پوشش ضخیم بذر رخنه کرده و زمینه ورود سریع‌تر و بیشتر آب را به درون این دانه‌های خشک فراهم می‌کنند و همین فرآیند می‌تواند توضیح مناسبی بر چگونگی تقویت جوانه‌زنی از سوی این ریزساختارهای اعجاب انگیز تلقی شود.

طرح آزمایشی محققان مشتمل بر قرار دادن 270 بذر استریل شده گوجه فرنگی در محیط کشت خزانه‌ای محتوی نانو لوله‌های کربن با غلظت‌هایی بین 10 تا 40 میکروگرم در میلی لیتر بود که در این میان گروهی مشتمل بر 90 بذر در خزانه‌ای فاقد این مواد به عنوان شاهد آزمایش نیز درنظر گرفته شدند.

نتایج نشان داد پس از 3 روز هیچ کدام از بذرهای خزانه شاهد جوانه نزده‌اند، اما بیشتر از 30 درصد بذرهای واقع در معرض نانو لوله‌ها در حال سبز شدن بودند. نتایج حاصل پس از گذشت 12 روز مشخص‌تر شدند که به طور میانگین 32 درصد از بذرهای شاهد جوانه زده بودند که در مقایسه با بذرهایی که از مکمل غذایی نانو لوله‌ای سود می‌جستند، این رقم بالغ بر 70 درصد می‌شود.

پس از حدود 4 هفته از شروع طرح، بذرهای تغذیه شده با نانو لوله‌ها 2 برابر بلندتر نشان می‌دادند و نسبت به بذرهای شاهد بیشتراز دوبرابر زیست توده (بایومس) برخوردار بودند، در حالی که سیستم‌های ریشه‌ای در تمام نشاها به طور مشابهی رشد و توسعه یافته بودند.

ماریا خوداکوفسکایا زیست شناس گیاهی و الکساندرا بیریس متخصص فناوری نانو که نتایج حاضر محصول همکاری پژوهشی آنهاست، معتقدند در حال حاضر آزمایش‌هایی روی سایر گونه‌های گیاهی در شرف برنامه‌ریزی و انجام است و ما تصور می‌کنیم نانو مواد به طور قطع واجد پتانسیل لازم برای استفاده به عنوان کود شیمیایی برای شماری از گونه‌های گیاهی، بخصوص گیاهان غیر غذایی هستند.

با این اوصاف سایر محققان جانب احتیاط را نگه داشته و به رغم متقاعد شدن نسبت به نتایج حاصل از این پژوهش اما درباره مکانیسم پیشنهادی مزبور متقاعد نشده و تردید دارند.

 چون میان گره‌های طویل یا به عبارتی همان امتداد یافتگی‌های ساقه مابین دو بند شاخه‌ای حاکی از رشد نیافتن گیاهان به شکل صحیح است.

این اظهار نظر متفاوت در حالی صورت می‌گیرد که دونالدسون از دانشگاه ادینبورگ انگلستان معتقد است فناوری نانو لوله‌های کربنی ولو این که تا حد مصرف برای کود زراعی ارزان شود، ایمنی و سلامت مصرف می‌تواند به عنوان مساله‌ای مهم به قوت خود باقی بماند.

نتایج پژوهشی که سال گذشته و از سوی وی صورت گرفت آشکار کرد که نانو لوله‌های کربنی موجب بروز اثرات سمی در موش‌ها مشابه همان وضعیتی می‌شود که موش‌ها در ارتباط با الیاف آزبست (پنبه نسوز) از خود نشان دادند.

با این اوصاف آنچه بیش از همه توجه کارشناسان را به خود جلب می‌کند، آماده‌سازی بستر لازم برای میزبانی حال و آینده فناوری نانو در تمام ابعاد گسترده آن است.

نیاز به توسعه کاربردهای نانو مواد در حالی است که نتایج پژوهش حاضر حاکی از بستر مناسب به کارگیری این فناوری در گیاهان غیرغذایی است و با توجه به اقبالی که اکنون و در مقابله با بحران‌های انرژی و مواد سوختی نسبت به سوخت‌های زیستی صورت گرفته است، می‌توان با توسعه افزون‌تر این کودهای نانویی و بالا بردن عملکرد گیاهانی از این دست علاوه بر جبران بخشی از نیاز مصرفی به سوخت‌های فسیلی و کاستن از بار محیط زیست، از دغدغه‌های سلامت مصرف محصولات به بار نشسته با دخالت فناوری‌های نوین نیز دور ماند.

در رابطه با قلمرو کشاورزی نیز که در ارتباط مستقیم با سلامت مصرف و حیات روزمره انسان‌هاست، به‌رغم چالش‌های بحث‌‌برانگیزی که همواره از جانب جمعیت‌ها و کانون‌های مختلف در خصوص آمیختن فناوری‌های نوین از قبیل ژنتیک و نانو در سبد غذایی بشر مطرح بوده و هست، با این حال توسعه فناوری‌های نوین همواره مستلزم نتایج علمی و آماری دقیق و معطوف به تحقیقات دانشمندان است.

مترجم: مهریار میرنیا 
منبع: نیو ساینتیست