الصين تكشف "السر الكيميائي" للتخلص من أسراب الجراد المدمرة
الآن، ولأول مرة، تمكن العلماء من فك شفرة هذه "الرسالة" الكيميائية التي تمكن الجراد من "التحدث" مع بعضه البعض بلغة سرية تدفعه إلى الاتحاد في أسراب مدمرة.
وفي دراسة حديثة نُشرت في دورية"نيتشر"، توصل فريق من علماء الحيوان والمهندسين الجزيئيين وخبراء مكافحة الآفات بالأكاديمية الصينية للعلوم، بالتعاون مع باحثين من جامعة بكين، إلى تحديد الإنزيمات والمركبات المسؤولة عن إنتاج مادة "4 في إيه"، وهي الفيرومون التي تحفز الجراد على الانتقال من حالة الانفراد إلى تشكيل أسراب ضخمة.
كيف اكتشف الباحثون سر السلاح المدمر؟
وللوصول إلى هذه النتائج، قام الباحثون بتعطيل بعض الجينات في أرجل الجراد الخلفية، حيث يُنتج هذا الفيرومون، حتى حددوا الجين المسؤول عن إنزيم يُدعى "4 في بي إم تي1″، الذي يحول بدوره مركبا أوليا يُعرف باسم "4 في بي" إلى المادة الفعالة "4 في إيه".
وفي خطوة أكثر جرأة، اختبر الباحثون مادة تُدعى "4-نيتروفينول"، ووجدوها قادرة على وقف هذا التحول السلوكي في الجراد عند إضافتها إلى غذائه، وهو ما يفتح الباب أمام استخدامها كرذاذ على المحاصيل لمنع تشكل الأسراب.
وتُستخدم "4-نيتروفينول" كمادة وسيطة لصناعة الأصباغ، وتدخل في صناعة بعض المبيدات الحشرية ومثبطات التآكل، لكن رغم فعاليتها في وأد هجوم الجراد فإن لها تأثيرات بيئية ضارة، وهو ما يدفع الفريق الآن للبحث عن بدائل أكثر أمانا، يمكنها تحقيق التأثير نفسه دون المساس بالبيئة.
خطوة نحو التخلص من المبيدات
ووفق الدراسة، فإن هذا الاكتشاف يمثل خطوة مهمة نحو مكافحة الجراد بطريقة ذكية وآمنة، بعيدا عن المبيدات التقليدية التي لطالما ارتبطت بمخاطر بيئية وصحية.
والمبيدات هي الطريقة الأكثر استخداما عالميا في مكافحة الجراد، حيث تُرش جوا أو برا على أسرابه أو مناطق تكاثره، ومن أبرز المبيدات المستخدمة "مالاثيون"، و"دلتامثرين"، و"فبرونيل".
وهذه الأداة فعالة وسريعة المفعول، لكن من عيوبها التأثير سلبيا على البيئة (تلويث المياه والتربة)، وقتل الحشرات النافعة أيضا (مثل النحل)، وتسبب مقاومة في الجراد عند تكرار الاستخدام، لذلك تسعى الفرق البحثية إلى وسائل أكثر أمانا لمقاومة هذه الحشرة المهددة للأمن الغذائي.
ويمكن لسرب واحد من الجراد أن يضم 80 مليون جرادة، ويغطي بهذا العدد حوالي كيلومتر مربع، وهذا السرب يمكنه استهلاك ما يعادل غذاء 35 ألف شخص في يوم واحد، ويتغذى الجراد على جميع أنواع النباتات تقريبا، من القمح إلى الذرة، والأرز، والشعير، والخضروات، وحتى الأشجار.
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الجزيرة
منذ 2 أيام
- الجزيرة
موقع إيطالي: قنبلة صينية جديدة قادرة على شلّ دول بأكملها
سلّط الكاتب فابيو لوغانو -في تقرير نشره موقع "شيناري إيكونومتشي" الإيطالي- الضوء على قنبلة جديدة كشفت عنها الصين مؤخرا، معتبرا أنها تمثل كابوسا إستراتيجيا يعيد رسم ملامح الحروب الحديثة ويغيّر قواعدها. وقال التقرير إن هذه القنبلة من نوع "قنابل الغرافيت" المعروفة بقنابل التعتيم أو القنابل الصامتة، وهي عبارة عن سلاح غير قاتل، لكنه قادر على إحداث دمار كبير والتسبب في فوضى شاملة تهدد دولا بأكملها. مقطع يحبس الأنفاس وذكر الكاتب أن القناة الحكومية الصينية "سي سي تي في" ألقت بظلال قاتمة على مستقبل الحروب، إذ كشفت عن سلاح غير تقليدي قادر على القضاء على البنى التحتية الكهربائية دون أن يترك أثرا ماديا. وحسب التقرير، نشرت منصات التواصل الاجتماعي التابعة لقناة "سي سي تي في" مقطع فيديو يخطف الأنفاس ويظهر لأول مرة الفاعلية المرعبة لهذا السلاح الجديد، وهو صاروخ أُطلق من مركبة أرضية وأفرغ بدقة بالغة 90 ذخيرة فرعية أسطوانية فوق منطقة محددة. واعتبر الكاتب أن المشهد بدا كأنه مقطع من أفلام الخيال العلمي: فعند لحظة الاصطدام، ترتد هذه الذخائر أولاً قبل أن تنفجر في الجو، مطلقة سحابة غير مرئية من خيوط الكربون المعالجة كيميائياً. وأضاف الكاتب أن هذه الألياف الموصلة المجهرية صُممت لهدف واحد مدمر، وهو إحداث دوائر قصر في المحولات الكهربائية ومحطات التحويل وكل مكون حيوي آخر في شبكة الكهرباء، لتشلّها بالكامل. وأوضح أن المحاكاة التي عُرضت في الفيديو مرعبة، حيث إن هجوما واحدا فقط يمكن أن يضرب مساحة لا تقل عن 10 آلاف متر مربع، متسببا في فقدان كامل للطاقة الكهربائية، مما يعني إغراق مدن بأكملها في الفوضى. ورغم أن القناة الصينية لم تقدّم تفاصيل عن اسم السلاح أو وضعه التشغيلي، فإن هذا النظام يُنسب -وفقا للوغانو- إلى الشركة الصينية لعلوم وتكنولوجيا الفضاء، وهي عملاق صناعات دفاعية مملوك للدولة ومرتبط بشكل وثيق بوزارة الدفاع الصينية. وتتميز الذخيرة في هذا السلاح برأس حربي يزن 490 كيلوغراما، ومدى يصل إلى 290 كيلومترا، وهو ما يعني -وفقا للكاتب- أن ضربة واحدة قادرة على شلّ عدة منشآت حيوية ضمن شبكات الطاقة في الدول المعادية. تايوان في مرمى النيران؟ ولفت لوغانو إلى أن قناة "سي سي تي في" لم تُسمِّ النظام صراحة بـ"القنبلة الغرافيتية" إلا أنّ الوصف الذي تضمنه مقطع الفيديو يتطابق بشكل مقلق مع المبادئ التشغيلية للأسلحة غير الفتاكة التي تنشر خيوطاً موصلة لإحداث انهيار في شبكات الكهرباء دون أضرار ملموسة. وأضاف أن استخدام مثل هذه الأسلحة ليس أمرا جديدا كليا، حيث أظهرت الولايات المتحدة الفاعلية المرعبة لهذه القنابل في العراق وصربيا، حيث نجحت الذخائر الفرعية "بلو-114/ بي" في تعطيل ما يصل إلى 85% من قدرة شبكات الكهرباء خلال المراحل الأولى من تلك الحروب. وقال الكاتب إن الكثير من المراقبين يعتقدون أن الهدف المحتمل لهذه "القنبلة الوحشية" هي البنية التحتية الكهربائية في تايوان، إذ يُعتقد أنها ستكون هدفاً رئيسياً محتملاً في أي صراع مستقبلي بين الصين وتايوان. وإذا تمكنت بكين من شلّ قدرة هذه الجزيرة على توليد الطاقة، سيكون ذلك -حسب المراقبين- ضربة كبيرة من شأنها أن تقوض قدرتها على الصمود حتى قبل اندلاع أي مواجهة عسكرية تقليدية، وفقا للوغانو. تحوّل في العقيدة الصينية وفقا للكاتب، يشير الخبراء إلى أن هذه التكنولوجيا ليست جديدة إطلاقًا في الأوساط العسكرية الصينية. وقد وصف تشين تشوندي (رئيس تحرير مجلة "مودرن شيبس" الصينية المتخصصة بالشؤون العسكرية) -في مقال نُشر عام 2017- القنابلَ الغرافيتية بأنها تطور مهم في ميدان الحرب غير الحركية، واعتبرها مثالية لتجاوز أقوى الدفاعات وتحقيق شلل إستراتيجي عبر ضرب شبكات القيادة والسيطرة والاتصالات والحواسيب والاستخبارات والمراقبة والاستطلاع. وحسب تشين، فإن نسخًا سابقة من هذا السلاح، برؤوس حربية أصغر ومدى تغطية محدود، كانت موجودة سابقا في الخدمة لدى الجيش الصيني، مقترحا دمج موزعات ذخائر مصححة للرياح موجّهة عبر الأقمار الصناعية الصينية من أجل استهداف الشبكات بشكل دقيق. وكتب رئيس تحرير المجلة عام 2017 أن "الحرب الحديثة لم تعد تركز فقط على تدمير تشكيلات العدو، بل أصبح التركيز فيها على تعطيل الأنظمة، ولا سيما البنى التحتية الكهربائية والرقمية، دون التسبب في تصعيد واسع النطاق". وأكد أن استخدام هذا السلاح بنجاح سوف يعزز قدرة الصين على شنّ عمليات هجينة تقوم على إضعاف قدرات الدول المعادية بدلًا من السعي إلى تدميرها بشكل تام، وفي هذا الإطار يمكن للهجمات على الشبكات الكهربائية، خصوصًا بداية أي نزاع، تعطيل أنظمة الرادار، وقطع الاتصالات، وإبطاء تحركات القوات المعادية، دون استهداف مباشر للجنود أو مراكز القيادة، وفقا للكاتب. الصين المتزايد بمجاراة القدرات العسكرية غير التقليدية للولايات المتحدة.
الجزيرة
منذ 3 أيام
- الجزيرة
الصين تكشف "السر الكيميائي" للتخلص من أسراب الجراد المدمرة
لطالما اعتبر الجراد غازيا مدمرا للمحاصيل الزراعية، ويحتاج للقيام بذلك إلى سلاح واحد فقط، وهو إشارة كيميائية تحوله من كائنات فردية مسالمة إلى جيش ضارب متحرك. الآن، ولأول مرة، تمكن العلماء من فك شفرة هذه "الرسالة" الكيميائية التي تمكن الجراد من "التحدث" مع بعضه البعض بلغة سرية تدفعه إلى الاتحاد في أسراب مدمرة. وفي دراسة حديثة نُشرت في دورية"نيتشر"، توصل فريق من علماء الحيوان والمهندسين الجزيئيين وخبراء مكافحة الآفات بالأكاديمية الصينية للعلوم، بالتعاون مع باحثين من جامعة بكين، إلى تحديد الإنزيمات والمركبات المسؤولة عن إنتاج مادة "4 في إيه"، وهي الفيرومون التي تحفز الجراد على الانتقال من حالة الانفراد إلى تشكيل أسراب ضخمة. كيف اكتشف الباحثون سر السلاح المدمر؟ وللوصول إلى هذه النتائج، قام الباحثون بتعطيل بعض الجينات في أرجل الجراد الخلفية، حيث يُنتج هذا الفيرومون، حتى حددوا الجين المسؤول عن إنزيم يُدعى "4 في بي إم تي1″، الذي يحول بدوره مركبا أوليا يُعرف باسم "4 في بي" إلى المادة الفعالة "4 في إيه". وفي خطوة أكثر جرأة، اختبر الباحثون مادة تُدعى "4-نيتروفينول"، ووجدوها قادرة على وقف هذا التحول السلوكي في الجراد عند إضافتها إلى غذائه، وهو ما يفتح الباب أمام استخدامها كرذاذ على المحاصيل لمنع تشكل الأسراب. وتُستخدم "4-نيتروفينول" كمادة وسيطة لصناعة الأصباغ، وتدخل في صناعة بعض المبيدات الحشرية ومثبطات التآكل، لكن رغم فعاليتها في وأد هجوم الجراد فإن لها تأثيرات بيئية ضارة، وهو ما يدفع الفريق الآن للبحث عن بدائل أكثر أمانا، يمكنها تحقيق التأثير نفسه دون المساس بالبيئة. خطوة نحو التخلص من المبيدات ووفق الدراسة، فإن هذا الاكتشاف يمثل خطوة مهمة نحو مكافحة الجراد بطريقة ذكية وآمنة، بعيدا عن المبيدات التقليدية التي لطالما ارتبطت بمخاطر بيئية وصحية. والمبيدات هي الطريقة الأكثر استخداما عالميا في مكافحة الجراد، حيث تُرش جوا أو برا على أسرابه أو مناطق تكاثره، ومن أبرز المبيدات المستخدمة "مالاثيون"، و"دلتامثرين"، و"فبرونيل". وهذه الأداة فعالة وسريعة المفعول، لكن من عيوبها التأثير سلبيا على البيئة (تلويث المياه والتربة)، وقتل الحشرات النافعة أيضا (مثل النحل)، وتسبب مقاومة في الجراد عند تكرار الاستخدام، لذلك تسعى الفرق البحثية إلى وسائل أكثر أمانا لمقاومة هذه الحشرة المهددة للأمن الغذائي. ويمكن لسرب واحد من الجراد أن يضم 80 مليون جرادة، ويغطي بهذا العدد حوالي كيلومتر مربع، وهذا السرب يمكنه استهلاك ما يعادل غذاء 35 ألف شخص في يوم واحد، ويتغذى الجراد على جميع أنواع النباتات تقريبا، من القمح إلى الذرة، والأرز، والشعير، والخضروات، وحتى الأشجار.
الجزيرة
منذ 6 أيام
- الجزيرة
خلايا شمسية جديدة تولد الكهرباء من ضوء المنازل والمكاتب
في مختبر جامعي بتايوان، يعمل فريق بحثي على مشروع قد يغير جذريا علاقة البشر بالطاقة الشمسية. فبدلا من الحاجة إلى أشعة الشمس المباشرة أو الألواح العملاقة المثبتة على الأسطح، تمكن باحثون من تطوير خلايا شمسية قادرة على إنتاج الكهرباء من مجرد ضوء مصباح في غرفة مغلقة، وفقا لدراسة جديدة نشرت يوم 24 يونيو/حزيران في مجلة "إيه بي إل إينرجي". هذه الخلايا، المصنوعة من مادة تعرف باسم البيروفسكايت، تمثل جيلا جديدا من التكنولوجيا التي قد تجعل الشحن اللاسلكي الداخلي للأجهزة الإلكترونية أمرا شائعا خلال السنوات المقبلة. ويقول "فانغ-تشونغ تشين"، قائد فريق البحث في جامعة يانغ مينغ شياو تونغ الوطنية، في تصريحات للجزيرة نت: "نحن لا نبحث فقط عن مصدر طاقة بديل، بل عن طاقة مناسبة لعصر مختلف كليا من الأجهزة المحمولة والتقنيات الذكية". وداعا لسطوع الشمس خلافا للخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون، التي تحتاج إلى أشعة الشمس القوية للعمل بكفاءة، فإن خلايا البيروفسكايت الجديدة مصممة خصيصا لتحويل الضوء الضعيف، مثل المصابيح الفلورية أو إضاءة المكاتب، إلى طاقة كهربائية. وتكمن المفارقة في أن كفاءتها تزداد كلما انخفضت شدة الإضاءة، ففي تجارب أجراها الفريق، وصلت كفاءة تحويل الضوء إلى كهرباء إلى نحو 38.7% تحت إضاءة داخلية عادية، وهو رقم يتجاوز بكثير قدرة الألواح التقليدية في الظروف نفسها. أما تحت أشعة الشمس المباشرة فكانت الكفاءة أقل نسبيا، بحدود 12.7%. لكن ما يجعل هذه التقنية مميزة ليس فقط قدرتها على توليد الكهرباء من الضوء الخافت، بل أيضا خصائصها الفيزيائية؛ فهي خفيفة الوزن، قابلة للانثناء، ويمكن أن تكون شفافة، يعني هذا أنه يمكن دمجها في النوافذ، أو الأجهزة المحمولة، أو حتى في أقمشة الملابس الذكية. خطوة نحو المنازل والمكاتب الذاتية التشغيل يرى "تشين" أن هذا التطور يمثل فرصة هائلة لتحويل البيئات الداخلية، مثل المكاتب والمنازل، إلى مصادر طاقة نشطة. فبدلا من استخدام البطاريات أو التوصيلات الكهربائية التقليدية، يمكن تشغيل عدد من الأجهزة الصغيرة، مثل أجهزة التحكم عن بعد والمستشعرات الذكية أو حتى ساعات اليد، باستخدام الضوء الموجود بالفعل في المكان. ويقول في تصريحاته للجزيرة نت: "نعمل على تكنولوجيا تستغل بيئة الإضاءة المحيطة بنا. كل تلك المصابيح في المكاتب والمنازل التي تضيء لساعات طويلة، لماذا لا نحولها إلى مصدر للطاقة بدل أن تكون مجرد مستهلك لها؟". لكن تطوير هذا النوع من الخلايا تطلب تحديا علميا دقيقا، يتمثل في ضبط "فجوة الحزمة" وهي خاصية تتحكم في مدى قدرة المادة على امتصاص أطوال معينة من الضوء وتحويلها إلى طاقة. وقد تمكن الباحثون من تعديل تركيبة المواد الكيميائية داخل الخلية لتحقيق أعلى كفاءة ممكنة من الضوء الصناعي، وهو أمر لا يمكن فعله بسهولة مع الخلايا السيليكونية. حل لتحديات الاستقرار والموثوقية رغم هذا التقدم، تواجه خلايا البيروفسكايت عادة مشكلة في الاستقرار، حيث تكون أقل قدرة على الصمود أمام عوامل التآكل والرطوبة مقارنة بنظيراتها المصنوعة من السيليكون. لكن الفريق التايواني طور آلية جديدة لمعالجة هذا العيب، عبر ما يعرف بـ"التمرير السلبي"، وهي تقنية تحسّن من تماسك الطبقة الفعالة وتزيد من عمر الخلية. ويعلق "تشين" على ذلك: "كنا نأمل فقط تحسين الكفاءة، لكننا فوجئنا بأن طريقتنا منحت الخلايا متانة إضافية، وهو أمر قد يفتح الباب أمام استخدامها على نطاق تجاري أوسع". ويؤكد الباحث أن التقنية جاهزة للتطبيق، والتحدي الآن هو كيفية تصنيعها بتكلفة منخفضة وجودة عالية.
