مصنوعی فوٹو سنتھیس کا نیا طریقہ دھوپ کے بغیر خوراک اگاتا ہے۔

ہم کم وسائل کا استعمال کرتے ہوئے زیادہ خوراک کیسے اگائیں؟ سائنسدان اس سوال پر صدیوں سے نہیں تو کئی دہائیوں سے توجہ مرکوز کیے ہوئے ہیں، کیونکہ ایک مسلسل بڑھتی ہوئی عالمی آبادی کو مستقل اور سستی طریقوں سے خوراک پیدا کرنے کے نئے طریقے تلاش کرنے کی ضرورت ہے۔

یہاں ایک سوال ہے جس پر ہم میں سے اکثر نے کبھی غور نہیں کیا، کیوں کہ یہ اتنا ناقابلِ فہم لگتا ہے: اگر فصلیں سورج کی روشنی کے بغیر اُگ سکیں تو کیا ہوگا؟ عمودی فارمطرز، جہاں ایل ای ڈی روشنی سورج کی جگہ لے لیتی ہے، لیکن مکمل اندھیرے میں؟

پچھلے ہفتے شائع ہونے والا ایک مقالہ فطرت کا کھانا صرف ایسا کرنے کے لئے ایک طریقہ کی تفصیلات.

فوٹو سنتھیس کاربن ڈائی آکسائیڈ، پانی، اور سورج کی روشنی کو گلوکوز اور آکسیجن میں تبدیل کرنے کے لیے کیمیائی رد عمل کا ایک سلسلہ استعمال کرتا ہے۔ روشنی پر منحصر مرحلہ سب سے پہلے آتا ہے، اور پودوں میں توانائی کی منتقلی کے لیے سورج کی روشنی پر انحصار کرتا ہے، جو اسے کیمیائی توانائی میں تبدیل کرتا ہے۔ روشنی سے آزاد مرحلہ (جسے کیلون سائیکل بھی کہا جاتا ہے) اس کے بعد آتا ہے، جب اس کیمیائی توانائی اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کو کاربوہائیڈریٹ مالیکیول (جیسے گلوکوز) بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

یو سی ریور سائیڈ اور یونیورسٹی آف ڈیلاویئر کی ایک تحقیقی ٹیم نے مکمل طور پر روشنی پر منحصر مرحلے پر مینڈک کو چھلانگ لگانے کا ایک طریقہ تلاش کیا، جس سے پودوں کو کیلون سائیکل کو مکمل اندھیرے میں مکمل کرنے کے لیے درکار کیمیائی توانائی فراہم کی گئی۔ انہوں نے کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی میں تبدیل کرنے کے لیے الیکٹرولیسس کا استعمال کیا۔ ایسیٹیٹ، نمک یا ایسٹر کی شکل acetic ایسڈ اور بائیو سنتھیسز کے لیے ایک عام بلڈنگ بلاک (یہ سرکہ کا بنیادی جزو بھی ہے)۔ ٹیم نے اندھیرے میں پودوں کو ایسیٹیٹ کھلایا، جس سے معلوم ہوا کہ وہ اسے استعمال کرنے کے قابل تھے کیونکہ وہ سورج کی روشنی سے حاصل ہونے والی کیمیائی توانائی کا استعمال کرتے تھے۔

انہوں نے پودوں کی کئی اقسام پر اپنا طریقہ آزمایا اور باقاعدہ فوٹو سنتھیسز کے مقابلے ترقی کی کارکردگی میں فرق کو ناپا۔ سبز طحالب میں چار گنا زیادہ موثر اضافہ ہوا، جبکہ خمیر میں 18 گنا بہتری دیکھی گئی۔

فتوسنتھیس کا مسئلہ، اگرچہ یہ زمین پر زندگی کے آغاز سے ہی ہے، یہ ہے کہ یہ سورج کی روشنی سے حاصل ہونے والی توانائی کا صرف ایک فیصد پودوں کے لیے "خوراک" میں تبدیل کرنے کے قابل ہے۔ ٹیم کو کاؤپی، ٹماٹر، تمباکو، چاول، کینولا اور سبز مٹر کے پودوں کو ایسیٹیٹ کھلانے میں بھی کامیابی ملی۔

"عام طور پر، یہ حیاتیات پودوں سے حاصل کردہ شکروں یا پیٹرولیم سے حاصل کردہ آدانوں پر کاشت کیے جاتے ہیں - جو کہ لاکھوں سال پہلے ہونے والی حیاتیاتی فوٹو سنتھیسز کی پیداوار ہے،" نے کہا الزبتھ ہان، مطالعہ کی شریک لیڈ مصنف. "یہ ٹکنالوجی شمسی توانائی کو کھانے میں تبدیل کرنے کا ایک زیادہ موثر طریقہ ہے، کھانے کی پیداوار کے مقابلے جو کہ حیاتیاتی فتوسنتھیس پر انحصار کرتی ہے۔"

سورج کی روشنی سے پودوں کی نشوونما کو ڈیکپل کرنا، جتنا عجیب لگتا ہے، خوراک کی پیداوار کے لیے بہت زیادہ ممکنہ فوائد کا حامل ہوگا۔ چونکہ آب و ہوا کی تبدیلی موسم بناتی ہے اور اس طرح فصلوں کی پیداوار تیزی سے غیر متوقع ہوتی ہے، یہ زیادہ پرکشش اور ضروری ہوتا جا رہا ہے- کنٹرول شدہ ماحول میں خوراک اگانا، جیسے کہ عمودی فارموں. گھر کے اندر مزید فصلیں اگانے کے قابل ہونے سے پیداوار کو "مقامی" کی ایک بالکل نئی سطح پر لے آئے گا، کیونکہ وہ فصلیں جو سورج کی روشنی کو تبدیل کرنے کے لیے مصنوعی فتوسنتھیس کا استعمال کرتی ہیں، نظریاتی طور پر کہیں بھی اگائی جا سکتی ہیں۔

“استعمال کرنا۔ مصنوعی فتوسنتھیس خوراک پیدا کرنے کے نقطہ نظر اس بات کے لیے ایک مثالی تبدیلی ہو سکتی ہے کہ ہم لوگوں کو کس طرح کھانا کھلاتے ہیں۔ نے کہا مطالعہ کے متعلقہ مصنف، رابرٹ جنکرسن، کیمیکل اور ماحولیاتی انجینئرنگ کے UC Riverside اسسٹنٹ پروفیسر۔ "خوراک کی پیداوار کی کارکردگی کو بڑھا کر، کم زمین کی ضرورت ہے، جس سے ماحولیات پر زراعت کے اثرات کو کم کرنا پڑے گا۔"

کچھ اہم تفصیلات ہیں جن پر کام کرنے کی ضرورت ہوگی اس سے پہلے کہ اس طریقہ کار پر بڑے پیمانے پر خوراک کی پیداوار کے لیے سنجیدگی سے غور کیا جائے۔ یہ روایتی کاشتکاری یا دیگر ٹیکنالوجی سے بہتر خوراک کی ترقی کی تکنیکوں کے مقابلے میں کتنی توانائی، پانی اور دیگر وسائل استعمال کرے گا؟ کیا ایسیٹیٹ کے ساتھ کھلائے جانے والے پودوں کی ساخت، ذائقہ اور غذائی مواد سورج کی روشنی میں اگائے جانے والے پودوں سے یکساں ہے؟

فطرت کے ساتھ چھیڑ چھاڑ کرنا ہمیشہ ایک پیچیدہ کام کی طرح لگتا ہے، لیکن سے سبز انقلاب کرنے کے لئے جدید دور کے GMOs کی آمدانسان صدیوں سے ایسا کر رہے ہیں۔ کچھ حد تک ہماری بقا کا انحصار فطرت کو جوڑنے کی ہماری صلاحیت پر رہا ہے۔ ہم اب اس ہیرا پھیری کا نتیجہ دیکھ رہے ہیں، لیکن تکنیک جیسے مصنوعی فتوسنتھیس اس ٹول باکس کا حصہ بن کر ختم ہو سکتا ہے جو ہمیں نقصان پہنچانے کی ضرورت ہو گی — جب کہ بڑھتی ہوئی عالمی آبادی کو کھانا کھلانا جاری رکھیں گے۔

تصویری کریڈٹ: مارکس ہارلینڈ-ڈوناوے/یو سی آر

• سکے سمارٹ۔ یورپ کا بہترین بٹ کوائن اور کرپٹو ایکسچینج۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ مفت رسائی۔
• کرپٹو ہاک۔ Altcoin ریڈار. مفت جانچ.
• ماخذ: https://singularityhub.com/2022/07/01/new-artificial-photosynthesis-method-grows-food-with-no-sunshine/