هل يمكن أن تمنع حبة دواء الأبقار من التجشؤ وإخراج غاز الميثان؟ جرعة واحدة من العلاج في وقت مبكر

في وقت يصرخ فيه كوكبنا طلباً للمساعدة، يبدو أن الأبقار قد تلعب دوراً في الحفاظ عليه. وفي قلب دراسة بيئية بالغة الأهمية نجد الأبقار  التي تمضغ العشب وتنتج الحليب، ولكن ما هو السبب وراء هذا الارتباط غير المحتمل؟ الميثان، وهو غاز دفيئة مهم تتجشأ الأبقار منه بكثرة.

وقد قاد الدراسة باولو دي ميو فيلهو، وهو باحث ما بعد الدكتوراه من جامعة كاليفورنيا في ديفيس. وفيلهو منخرط حتى النخاع في مشروع جريء ــ مهمة ابتكار حبة دواء قادرة على إعادة ترتيب بكتيريا أمعاء البقر بحيث تفرز كمية أقل (أو ربما صفراً) من غاز الميثان.

الميثان: تهديد مناخي غير مقدر

ورغم أن انبعاثات غاز الميثان تأتي من مصادر مختلفة، بما في ذلك صناعة الوقود الأحفوري وبعض العمليات الطبيعية، فإن الدور الذي تلعبه تربية الماشية مثير للقلق بشكل خاص. فالكمية الهائلة من غاز الميثان المنبعثة من الأبقار تشكل تهديداً كبيراً للمناخ.

ولكن، أليس ثاني أكسيد الكربون هو الشرير الحقيقي في ظاهرة تغير المناخ؟ هذا ما تناوله إرمياس كيبريب، أستاذ علم الحيوان في جامعة كاليفورنيا ديفيس ، بالتفصيل.

وأشار كيبريب إلى أن “ما يقرب من نصف الزيادة في درجات الحرارة (العالمية) التي شهدناها حتى الآن، كانت بسبب غاز الميثان”.

الميثان ، على الرغم من أنه يتحلل بسرعة أكبر من ثاني أكسيد الكربون، إلا أن قوته أعلى. فهو يبقى في الغلاف الجوي لمدة 12 عامًا تقريبًا. هذه المدة أقصر بكثير من ثاني أكسيد الكربون، الذي يظل موجودًا لقرون.

بصيص الأمل هنا هو أن أي انخفاض في غاز الميثان الآن يمكن أن يكون له تأثير شبه فوري على درجات الحرارة.

غاز الميثان في تجشؤ البقرة

قام الباحثون باستخراج سائل من كرش البقرة – وهو أول حجرة في المعدة تحتوي على طعام مهضوم جزئيا.

لقد قاموا بدراسة متأنية للميكروبات الموجودة داخل هذه العينات والتي تقوم بتحويل الهيدروجين إلى غاز الميثان. هذا الغاز لا يتم هضمه من قبل البقرة وبالتالي يتم تجشؤ، البقرة الواحدة تتجشأ حوالي 220 رطلاً من هذا الغاز القوي كل عام.

نظام غذائي لتقليل إنتاج الميثان

وتضمنت مجموعة الأبقار العجل “ثينج 1″، الذي يبلغ من العمر شهرين وكان جزءًا من الدراسة. وقد تم إطعام العجل “ثينج 1” نظامًا غذائيًا غنيًا بالأعشاب البحرية مصممًا لتقليل إنتاج الميثان.

ويأمل العلماء في تكرار هذه النتائج من خلال إدخال ميكروبات معدلة وراثيا تعمل على امتصاص الهيدروجين، وبالتالي تجويع أي بكتيريا تنتج الميثان من مصدرها.

ولكن هذه العملية ليست بهذه البساطة كما تبدو. فلا يستطيع العلماء ببساطة خفض إنتاج الميثان عن طريق إزالة البكتيريا المنتجة للميثان لأن الهيدروجين الزائد قد يضر بالحيوان.

مجتمعات الميكروبات الاجتماعية

ومن النقاط المثيرة للاهتمام أن الميكروبات، على حد تعبير هيس، “نوع من المخلوقات الاجتماعية، فهي تزدهر في المجتمعات وتؤثر تفاعلاتها على الوظيفة العامة لبيئتها .

إن عملية البحث شاقة ولكنها بالغة الأهمية ــ إذ يجرب الطلاب تركيبات مختلفة في مفاعلات حيوية، وتحاكي هذه الأوعية الظروف المعيشية للكائنات الحية الدقيقة داخل معدة البقرة، من الحركة إلى درجة الحرارة.

ولكن جهود هؤلاء الباحثين في مكافحة غاز الميثان في تجشؤ الأبقار لا تقتصر على جامعة كاليفورنيا ديفيس. فمعهد الجينوم المبتكر في جامعة كاليفورنيا بيركلي يشكل جزءًا من هذا المشروع المهم أيضًا.

هنا، يبحث العلماء عن الميكروب المثالي، والذي يمكن تعديله وراثيًا ليحل محل الميكروبات المنتجة للميثان.

تحقيق التوازن بين الإنتاجية والاستدامة

وسوف يتم اختبار هذه الكائنات الحية الدقيقة المحسنة لاحقًا في المختبر وداخل الحيوانات في جامعة كاليفورنيا ديفيس. والهدف هنا ليس فقط الحد من انبعاثات الميثان. بل يتعلق أيضًا بزيادة كفاءة الأعلاف.

وأوضح كيبريب أن “الهيدروجين والميثان كلاهما طاقة، فإذا قمنا بتقليل تلك الطاقة وإعادة توجيهها إلى شيء آخر… نحصل على إنتاجية أفضل وانبعاثات أقل في نفس الوقت”.

معالجة غاز الميثان في تجشؤات الأبقار

ويبدو أن الهدف النهائي هو إعطاء جرعة واحدة من العلاج في وقت مبكر من الحياة، والسبب وراء هذا هو حقيقة مفادها أن أغلب الماشية ترعى بحرية ولا يمكن إعطاؤها مكملات يومية.

الضغوط قائمة، حيث تم تخصيص 70 مليون دولار للفريق وجدول زمني مدته سبع سنوات لتحقيق إنجاز كبير.

ولكن المخاطر كبيرة، ولا تقتصر على البيئة، ففي العديد من الدول النامية مثل إندونيسيا، حيث يعاني واحد من كل خمسة أطفال تحت سن الخامسة من التقزم، هناك حاجة إلى تعزيز إنتاج اللحوم والألبان. والتركيز فقط على خفض استهلاك اللحوم ليس الحل الوحيد الذي يناسب الجميع.