تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى وقود

قطع فريق من العلماء خطوة تُقَرِّبنا من تحويل التلوث بسبب غاز ثاني أكسيد الكربون إلى وقود نظيف عالي الطاقة، وذلك بإجراء تعديل طفيف على عنصر النيكل.

قاد باحثون من “جامعة سنغافورة الوطنية” و” المعهد الاتحادي السويسري للتكنولوجيا في زيوريخ” دراسة طوروا من خلالها نوعًا جديدًا من محفزات النيكل “المُطَعَّم” بمركب الفلورين.

يبدو الأمر أشبه بمنح النيكل قدرًا طفيفًا من قوة كيميائية خارقة، إذ يساعد النيكل المُطَعَّم بعد ذلك في توجيه ثاني أكسيد الكربون من خلال مسار تفاعلي خاص، حيث يطور وقودًا ذا سلسلة هيدروكربونية متفرعة وطويلة ويحترق ويعمل على نحو أفضل داخل المحركات، وبصفة خاصة في الطائرات والسيارات.

وعلى النقيض من محفزات النحاس التقليدية (والتي غالبًا ما يَفتُر نشاطها مع السلاسل أو الكحوليات القصيرة)، يمكن لهذا النيكل المحسن أن يطور سلاسل هيدروكربونية أطول وأكثر تعقيدًا بإجراء التفاعل الكيميائي على النحو السليم بين مشتقات كربونية كأول أكسيد الكربون والميثيلين.

ودرس الباحثون كيف تحدث هذه التفاعلات باستخدام حِيَل كالكهرباء النبضية أو إضافة “الفورمالدهايد” وتعلموا كيف يوجهون التفاعل نحو إنتاج الوقود عالي الجودة المرغوب.

ويمكن لهذا الاكتشاف أن يساعدنا في تطوير أنواع وقود أنظف باستخلاصها من ثاني أكسيد الكربون مباشرةً، ما يجعل طاقتنا أنظف وأقوى.

إقرأ المزيد حول هذا الموضوع اسأل الخبراء: ما مستقبل الهيدروكربونات في عالم البيئة المستدامة؟

الفئران تشعر بآلام بعضها البعض من خلال الصوت

تكتسب عبارة “أشعر بآلامك” معنًا جديدًا حيث تُظهِر نتائج دراسة من “جامعة طوكيو للعلوم” أن الفئران عندما تستمع إلى صرير الفئران الأخرى التي تتألم، فإنها تصبح أكثر حساسية للألم، سواءً تعرضت له أم لم تتعرض.

تكتسب عبارة “أشعر بآلامك” معنًا جديدًا حيث تُظهِر نتائج دراسة من “جامعة طوكيو للعلوم” أن الفئران عندما تستمع إلى صرير الفئران الأخرى التي تتألم، فإنها تصبح أكثر حساسية للألم، سواءً تعرضت له أم لم تتعرض.

يُعَد هذا الصرير الناتج عن الألم فوق صوتي، أي أن طبقته الصوتية تفوق كثيرًا قدرة البشر على السمع، لكن الفئران الأخرى تستطيع سماعها بوضوح تام. وعندما قام الباحثون بتشغيل تسجيلات لهذا الصرير في وجود فئران سليمة لا تعاني ألمًا، بدأت تُظهِر علامات حساسية متزايدة للألم.

وتبين للباحثين أيضًا وجود علامات لالتهاب الدماغ، وبصفة خاصة في المِهاد، وهي المنطقة المرتبطة بالتعامل مع الألم، حيث استثير عاملان وراثيان “جينان” مسؤولان عن الالتهاب (بي تي جي إس 2 و سي إكس سي إل1)، وهو ما يوضح أن التوتر الناجم عن سماع صوت التألم يكفي وحده لاستثارة تفاعل طبيعي داخل الدماغ.

ولم يكن التأثير شعوريًا فقط، إذ احتاجت الفئران التي كانت تعاني بالفعل من الآلام إلى فترة أطول كي تتعافى ولم تتجاوب جيدًا مع مسكنات الألم بعد أن استمعت إلى أصوات الصرير. ولكن عندما استخدم الباحثون أدوية لسد تلك المسارات المسببة للالتهاب، فإن حدة الآلام المبرحة قد خفت.

لا تزال هذه الدراسة في بداياتها، إلا أن نتائجها تُظهِر أن الألم قد يكون مُعديًا في السياق الاجتماعي وأن الأصوات وحدها يمكنها استثارته.
وتُعَد هذه طريقة جديدة للتفكير بشأن الألم والتعاطف والتعافي، على الأقل فيما يتعلق بالفئران.

إقرأ المزيد حول هذا الموضوع البحث في الطبيعة عن أدوية أفضل

إعادة زراعة الغابات منجم للذهب

أظهرت دراسة أجراها باحثون صينيون ومنشورة في مجلة “سييد بيولوجي” نقاط قوة مدهشة تتسم بها الغابات المزروعة، إذ تحتوي في تربتها على كميات أكبر من البذور بالمقارنة مع الغابات الطبيعية، ما يجعل منها منجمًا للذهب في باطن الأرض ويمكنها أن تُحدِث تحولًا في عمليات الترميم الحالية للغابات في عالم مرتفع الحرارة.

أوضح تحليل لعدد 920 موقعًا للغابات “الطبيعية والمزروعة” في الصين أن الغابات المزروعة تمتلك احتياطيات من البذور في التربة أشد كثافة على نحو لافت. وتُعَد هذه الاحتياطيات حيوية لإعادة نمو الغابات بعد الحرائق أو موجات الجفاف. وبينما لعب كلًا من المناخ وتركيب الغابات دورًا في تخزين البذور، إلا أن التأثير الأكبر يُعزَى للتربة نفسها، وبصفة رئيسة التأثير الناجم عن مستويات النيتروجين والحموضة.

ساعد المحتوى النيتروجيني المرتفع في الغابات المزروعة في تعزيز كثافة البذور. وفي الغابات الطبيعية، كان مستوى الحموضة هو العامل الأبرز. أسهمت درجة الحرارة وهطول الأمطار أيضًا، حيث تؤدي المستويات الأعلى عمومًا إلى خفض كثافة البذور، إلا أنه من الواضح أن أحوال التربة هي العامل الأهم.

تشير النتائج إلى أن البحث أسفل التربة يمكنه أن يضيف قيمة إلى تخطيط جهود الترميم. ومن شأن تحسين مستويات النيتروجين في الغابات المزروعة ورصد مستويات الحموضة في الغابات الطبيعية أن يساعدها على النمو مجددًا بصورة أكثر فاعلية.

إقرأ المزيد حول هذا الموضوع: تحقيق التوازن بين التنوع الزراعي والمحافظة على البيئة

حمامات بخار للضفادع

تُعَد ضفادع الجرس الأخضر والذهبي ضمن حيوانات برمائية عديدة على مستوى العالم تواجه تهديدًا من “فطر الشيتريد”، إلا أن حمامات بخار جديدة لهذه الضفادع يمكن أن تنقذ حياتها.

يسبب “فطر الشيتريد”، أو بصفة أكثر تحديدًا “باتراشوكتريوم ديندروباتيديس“، مرضًا للحيوانات البرمائية يسمى “تشيتريديوميكوسيس“.

وتؤكد منظمة “أمفيبيان أرك” المعنية بالحفاظ على البرمائيات: “تُصَنَّف أنواع البرمائيات حاليًا ومنذ ما يزيد عن نصف قرن ككائنات مُهَدَّدَة بالانقراض على نحو حرج، ويُعَد المرض هو السبب الرئيس لهذا التهديد. في واقع الأمر، كانت الجائحة الناجمة عن “فطر الشيتريد” هي السبب في 80 بالمئة من كافة حالات انقراض البرمائيات التي سُجِّلَت منذ ثمانينيات القرن الماضي. ويهدد “فطر الشيتريد” حاليًا 600 نوع بصفة مباشرة، إلى جانب 75 نوعًا إضافيًا في طريقه لتهديدها”.

تبدو الضفادع في وضع أكثر صعوبة، كما توشك ضفادع الجرس الأخضر والذهبي التي تعيش في جنوب غربي أستراليا على الإنقراض في ظل الانتشار المتسارع لفطر “الشيتريد“.

تستطيع الأبواغ (الأجزاء المسؤولة عن التكاثر) في دورات حياة الفطريات، بمجرد أن يتخلص منها الضفدع المصاب بالعدوى، أن تعيش لأسابيع في المياه ودرجة الحرارة المناسبة وتبحث عن عائل جديد. وبعد أن تتشبث الأبواغ بكائن برمائي جديد غير مرتاب، فإنها تؤثر في طبقة الكيراتين بجلده. ويُعَد جلد الضفادع ضروريًا لبقائها لأنها تعتمد على نفاذيته في التنفس وتحقيق التوازن المائي وتوازن المحلول الكهربائي.


الصورة: أنتوني وادل

وبمجرد أن تسيطر الفطريات على جلد الضفدع، فإنها تُوقِف وظائفه الحيوية، وهو ما يؤدي في نهاية الأمر إلى إصابته بقصور القلب.

لذا، كيف نعالج هذه المشكلة؟

حسنًا، لا نستطيع التخلص من الفطريات. لذا، يقوم عالم الأحياء المتخصص في الحفاظ على البيئة، أنتوني وادل، بمهمة استطلاع سيفوز عنها بجائزة، وهي إنشاء حمام بخار للضفادع.

يزدهر فطر “الشيتريد” في درجات الحرارة الأقل. لذا حتى درجة الحرارة 28 درجة مئوية يمكنها أن تساعد في التخلص منه.

CAPTION: أنتوني وادل IMAGE: يوريك لامبيرتس

بدأت هـذه الـنـظـريـة مـنـذ عـام 2013، عـنـدمـا لاحـظ الـبـاحـثـون الـمـتـخـصـصـون فـي ضـفـادع الأشـجـار فـي أسـتـرالـيـا زيـادة أعـدادهـا فـي الـمـنـاطـق الـتـي تـحـتـوي عـلـى الـصـخـور أو الأحـجـار الـتـي تـمـتـص الـحـرارة مـن الـشـمـس طـوال سـاعـات الـنـهـار وافـتـرضـوا أن الـضـفـادع تـحـمـي أنـفـسـهـا بـالـتـواجـد فـي بـيـئـة دافـئـة.

قرر أنتوني وفريقه اختبار هذه النظرية على مجموعة من تصاميم حمامات البخار. يتخذ التصميم الأخير شكل بيت زجاجي بسيط بقوالب بناء متراصة مغطاة بالبلاستيك شبه الشفاف. تحتوي القوالب على ثقوب صغيرة لسهولة الدخول والخروج، بحيث تستطيع الضفادع التمتع بحمامات بخارية بسهولة. وفاز أنتوني بجائزة “فيوتشر فور نيتشر” لعام 2025 عن هذا التصميم. وسيستخدم أنتوني مبلغ الجائزة في زيادة تأثير حمام البخار من خلال الأمصال وإشراك المجالس المحلية والناس في إنشاء هذه الحمامات للضفادع.

CAPTION: حمامات البخار الخاصة بالضفادع في البراري الصورة: أنتوني وادل

صور الفريق في الوقت نفسه فيديوهات بسيطة تشرح فكرة حمامات البخار لكلٍ من يرغب بتنفيذها. وبرغم أن العديد من موردي البيوت الزجاجية نشروا الفيديوهات على مواقعهم الشبكية، إلا أن الفريق يأمل أن يشارك أكبر عدد ممكن من أفراد المجتمع. ستبحث الضفادع عن حمامات البخار بصورة طبيعية، ذلك أنها تدرك بالغريزة فوائدها.

وفي نهاية الأمر، إذا أنشأت حمام البخار، فستأتي إليها الضفادع.

إقرأ المزيد حول هذا الموضوع: حيوان برمائي يساعدنا في القضاء على العطش

الببتيدات الطبيعية المدمجة قد تكون حارسًا ضد فيروس “كوفيد- 19”

توضح دراسة جديدة أن اثنين من الجزيئات البروتينية الصغيرة “الببتيدات” المضادة للميكروبات، وهما “إتش إن بي 2” و”إتش دي 5″، قد يعملان كسلاح سري ضد فيروس “كوفيد-19″، حيث يقوم الجهاز المناعي بإنتاج هذه الببتيدات بهدف مقاومة الجراثيم.

استخدم باحثون من “جامعة ميسوري” عمليات محاكاة متطورة باستخدام الكومبيوتر لمشاهدة التفاعلات بين فيروس “كوفيد-19″والببتيدات. وتشير النتائج إلى أن “إتش إن بي 2″ و”إتش دي 5” قادران على الالتصاق بالبروتين الشوكي للفيروس فيمنعانه من مهاجمة خلايا الإنسان.

توجد هذه الببتيدات الدفاعية أيضًا في الرئتين والأمعاء، وهما المكانان اللذان يهاجمهما فيروس كورونا بشكل شائع، مما يعني أنها موجودة بالفعل في الصفوف الأمامية للدفاع.

يرى الفريق البحثي أن الببتيدات الدفاعية قد تُحوَّل إلى رذاذ أنفي أو حبوب تساعد في مكافحة الفيروسات مستقبلاً.

ولا يُعَد هذا علاجًا نهائيًا، لكنه استكشاف هام يوضح كيف يمكن لخصائصنا البيولوجية أن تُلهم تطوير علاجات مضادة للفيروسات في المستقبل. وستُجرى اختبارات مختبرية لاحقًا.

نُشِرَت الدراسة في مجلة “ذا مايكروب“.

إقرأ المزيد حول هذا الموضوع إجراء البحوث الطبية