لمحة موجزة عن تاريخ الزراعة: العلم وراء الزراعة
مصر:إيهاب محمد زايد
ما الذي يخطر ببالك عندما تفكر في تاريخ الزراعة؟ النباتات، والخضروات، وربما بعض الماشية؟ إن أساس الزراعة في الواقع أكثر تعقيدًا وتشابكًا. فقد كانت العمليات الزراعية تجري تحت أنوفنا منذ بداية الزمان – وتحدث في أكثر الأماكن غير المتوقعة وغير المتوقعة: داخل أجسادنا.
فيما يلي مقتطف من كتاب “الحضارات البيولوجية: نظرة جديدة إلى علم الحياة” للدكتور بريدراج سلييبشيفيتش. وقد تم تعديله للويب.
يركز العلماء الذين يدرسون الزراعة في السياق التطوري عادةً على الحشرات الاجتماعية والبشر. على سبيل المثال:
تشترك زراعة الفطريات الحشرية والزراعة البشرية في السمات المميزة للزراعة…: (أ) الزراعة المعتادة (“التلقيح”) لأصناف غير متحركة (غير متحركة) في مواطن معينة أو على ركائز معينة، بما في ذلك زراعة حدائق جديدة ببذور أو قصاصات أو لقاحات يتم اختيارها من قبل المزارعين من حدائق ناضجة (“ناضجة”) ونقلها إلى حدائق جديدة؛ (ب) الزراعة التي تهدف إلى تحسين ظروف نمو المحصول (على سبيل المثال، التسميد؛ تنظيم درجة الحرارة أو الرطوبة أو الرطوبة)، أو حماية المحصول من الحيوانات العاشبة/الفطرية، أو الطفيليات، أو الأمراض؛ (ج) حصاد الصنف للحصول على الغذاء؛ و(د) الإلزام (في الحشرات) أو الإلزام فعليًا (في البشر) بالاعتماد الغذائي على المحصول.15
ومع ذلك، فإن الوصف أعلاه للزراعة غير مكتمل. ولتقدير تاريخ الزراعة بشكل كامل في السياق التطوري، يتعين علينا تحديد العناصر المفقودة. لنبدأ بالأكثر وضوحًا: تربية الماشية من قبل البشر، أو ما يعرف بتربية الحيوانات.
تربية الحيوانات: لبنة أساسية في الزراعة
تشمل تربية الحيوانات إنتاج اللحوم والألبان والبيض والصوف وغيرها من المنتجات، وقد تشمل تربية الأبقار والأغنام والماعز والخنازير والدواجن. وهناك أيضًا أنواع أقل شهرة من تربية الحيوانات. على سبيل المثال، يتم تربية بعض الحيوانات في أماكن معينة فقط، بما في ذلك الجاموس واللاما. وهناك أيضًا ممارسات زراعية تشمل الأسماك (تربية الأحياء المائية)، والحشرات مثل نحل العسل (تربية النحل) والماشية الصغيرة مثل الأرانب والقوارض الأخرى.
لم يكن الكثير من الناس على علم بأن المنك يُربى للحصول على الفراء حتى دفعت المخاوف بشأن العدوى بين الأنواع أثناء جائحة كوفيد-19 السلطات إلى الدعوة إلى إعدام كامل أعداد المنك في الدنمارك، والتي يبلغ مجموعها سبعة عشر مليون حيوان.16 تشمل ممارسات الزراعة غير المعتادة الأخرى تربية دودة القز، أو إنتاج الحرير، الذي تنتجه غدد يرقات الحشرات القشرية، وكذلك العناكب الصغيرة والبالغة.
يعتمد الإنتاج التجاري للحرير اليوم إلى حد كبير على Bombyx mori، وهي عثة حرير منزلية، تُعرف أيضًا باسم دودة القز الشرقية. في بعض الأحيان يتم تربية الحشرات كغذاء.17 على سبيل المثال، يعد بيع الحشرات الصالحة للأكل وتناولها ممارسة شائعة في تايلاند. مع توقع تجاوز عدد السكان البشريين لتسعة مليارات نسمة بحلول عام 2050، فإن استبدال الماشية العادية بـ “الماشية ذات الأرجل الستة” كبديل لإنتاج اللحوم جارٍ على قدم وساق.18
يمكن أن تتم تربية الحيوانات أيضًا خارج الثقافة البشرية
يمكن أن تتم تربية الحيوانات أيضًا خارج الثقافة البشرية، مثل العلاقة التكافلية بين النمل والمن.19 يعمل النمل كرعاة وحماة للمن – الحشرات الماصة للنسغ، ذات الجسم الناعم، والمعروفة أيضًا باسم “أبقار النمل” أو الذبابة الخضراء وعادة لا يزيد حجمها عن رأس الدبوس.
تعيش المن على النباتات الوعائية، حيث تمتص عصارة اللحاء الغنية بالمغذيات من أنسجة النبات. النمل، بدوره، “يحلب” المن لإطلاق العسل عن طريق مداعبة نهاية القناة الهضمية للمن باستخدام قرون الاستشعار الخاصة به. ثم ينقل النمل العسل إلى أعشاشه ويعيده إلى زملائه في العش.
بالنسبة لبعض أنواع النمل، فإن العسل الذي يفرزه المن هو المصدر الوحيد للغذاء. وفي بعض الأحيان، يكمل النمل نظامه الغذائي بتناول المن، على الأرجح عندما يصبح قطيع المن كبيرًا جدًا. وفي مقابل الغذاء، يحمي النمل المن من الحيوانات المفترسة وحتى يوفر الرعاية الطبية. على سبيل المثال، يبحث النمل بنشاط عن الفطريات التي تصيب المن ويزيلها من أجسام المن.
إن العلاقة التكافلية بين النمل والمن قوية لدرجة أنه عندما تترك ملكات النمل الصغيرة العش لبدء مستعمرة جديدة، فإنها تحمل بيض المن في أفواهها لبدء قطيع جديد. وتتضح قوة العلاقة التكافلية بشكل أكبر من خلال المهارات الزراعية التي طورها النمل، وثقة المن في رعاةها. على سبيل المثال، يفرز النمل مواد كيميائية لتخدير المن، وبالتالي إبطاء تحركاته لتحضيره للحلب. ومن جانبه، يقلل المن من آليات الدفاع السلوكية لديه.
الزراعة خارج مملكة الحيوان
توجد ممارسات زراعية أيضًا خارج مملكة الحيوان. في الفصل الخامس، تناولت التعايش بين الأميبا الاجتماعية Dictyostelium discoideum والبكتيريا من جنس Bتعيش الأميبا من نوع ديكتيوستيليوم ديسكويديوم، اعتمادًا على الظروف الغذائية، إما ككائنات منفردة أو اجتماعية.
عندما تكون البكتيريا التي تعمل كغذاء للأميبا وفيرة، تعيش الأميبا من نوع ديكتيوستيليوم ديسكويديوم ككائنات منفردة، وتنقسم عن طريق الانشطار الثنائي، ولكن عندما تكون البكتيريا نادرة، تتجمع الأميبا لتكوين جسم ثمري متعدد الخلايا، مع تضحية حوالي 20٪ من الخلايا بنفسها لتكوينه. تصعد الخلايا المتبقية إلى الساق، والتي تسمى السوروس، إلى الأعلى وتشكل كرة تتمايز إلى جراثيم.
كشف تحليل الجراثيم أن العديد منها تحمل البكتيريا. تسمى هذه الجراثيم “المزارعين” لأنها يمكن أن تعيد زرع مصدر الغذاء الجديد. كشف تحليل آخر أن البكتيريا ليست شركاء سلبيين في هذا التكافل الزراعي. إن الأبواغ الخالية من البكتيريا (“غير المزارعين”) سوف تستعمرها البكتيريا البوركهولديرية لتحويلها إلى مزارعين.20
وأخيرًا، تم اكتشاف الزراعة أيضًا في مملكة الفطريات. حيث يقوم فطر التربة Morchella crassipes بزراعة النوع البكتيري Pseudomonas putida عن طريق زراعة البكتيريا بشكل معتاد، وتغذيتها على إفرازات الفطريات وحصادها.21
الزراعة: ظاهرة تطورية
بعبارة أخرى، الزراعة هي ظاهرة تطورية أقدم بكثير من زراعة الفطريات الحشرية، والتي غالبًا ما يتم تفسيرها على أنها السلف الوحيد للزراعة البشرية. يمكن تتبع أصل الزراعة إلى التحول التطوري من بدائيات النوى إلى حقيقيات النوى.
بمجرد ظهور أول حقيقيات النوى، بدأت في الاختلاط بالبكتيريا واكتشفت أنها يمكن أن تأكلها. في الفصل الخامس تعلمنا أن الكائنات الأولية هي قارئة ماهرة للمركبات العضوية المتطايرة للبكتيريا ويمكنها أن ترعى حقول البكتيريا في شكل أغشية حيوية (تفضيليًا).
ولكننا رأينا أيضاً أن الكائنات الأولية عندما تلتهم مجموعات محلية كاملة من البكتيريا، تضطر، مثل الأميبا الاجتماعية، إلى اختراع تقنية تغذية جديدة: الزراعة. وكان أول المزارعين في تاريخ الحياة من الكائنات الأولية.
إن هذا التاريخ المنقح للزراعة، الذي يعود بأصله إلى أكثر من مليار عام في الماضي التطوري (من زراعة الفطريات الحشرية إلى الكائنات الأولية)، يحمل في طياته دلالات بالغة الأهمية. فالدافع الرئيسي للزراعة هو التكافل. فبعد ظهور التكافل الداخلي باعتباره انتقالاً تطورياً رئيسياً منذ نحو 1.5 مليار سنة، انفجرت العلاقات التكافلية بين الميكروبات البدائية ونظيراتها حقيقية النواة.
وكانت قوة هذا الانفجار التكافلي سبباً في دفع الزراعة، كشكل من أشكال التكافل التكافلي، إلى المستقبل البعيد. وبعد أكثر من مليار سنة، اكتشفت الحشرات الاجتماعية الزراعة. وقد نسخ أسلافنا الصيادون والجامعون عن غير قصد تصرفات أسلافنا الزراعيين في الخط الطويل من التقارب التطوري الذي بدأ بالعلاقة بين الكائنات الأولية والبكتيريا.
