اختبار خمسة أصناف من التوت (Morus spp.) للاستخدام الآمن لمخلفات المناجم الملوثة بالزرنيخ

تحويل الأرض المسمومة إلى حقول منتجة

يمكن أن تترك مواقع المناجم القديمة تربة مشبعة بمعادن سامة، مما يثير قلقاً حول سلامة الغذاء وسبل عيش السكان المحليين. تستكشف هذه الدراسة ما إذا كانت بعض أشجار التوت قادرة على النمو على مخلفات المناجم الملوثة بالزرنيخ مع الاستمرار في إطعام ديدان القز بأوراق آمنة لإنتاج الحرير، مما يوفر طريقة لتنظيف الأراضي المتضررة ودعم الاقتصادات الريفية في الوقت نفسه.

لماذا تهم أشجار التوت

تعد أشجار التوت عناصر أساسية في مناطق زراعية كثيرة. جذورها العميقة ونموها القوي يساعدان على تثبيت التربة السائبة وسحب الملوثات من الأرض، بينما تشكل أوراقها الغذاء الوحيد لديدان القز. وبما أن الزرنيخ سام بشدة للإنسان والحيوانات والنباتات، فقد باشر الفريق اختبار خمسة أصناف شائعة من التوت لمعرفة ما إذا كانت يمكن أن تزدهر في تربة مخلفات غنية بالزرنيخ وتظل توفر أوراقاً وشرانق آمنة لإنتاج الحرير.

اختبار الأشجار على أرض سامة

زرع الباحثون خمسة أصناف من التوت في تربة نظيفة ومخلفات مناجم ملوثة بالزرنيخ في جنوب الصين وتابعوها لمدة ستة أشهر. نمت جميع الأشجار بشكل أضعف في التربة الملوثة، لكن صنفاً واحداً يدعى Y120 ظل نسبياً أطول، وحافظ على جذوره أطول، واحتفظ بعدد أوراق أكبر من الباقين. أظهرت القياسات أن الزرنيخ تراكم أساساً في الجذور، ثم الأوراق، ثم السيقان. اصطادت صنفتان، J وF، كميات أكبر بكثير من الزرنيخ في جذورهما وأوراقهما، بينما امتصت Y120 وG62 كميات أقل بكثير واحتفظتا بمستويات الزرنيخ في الأجزاء الهوائية أقل بكثير من الحدود الوطنية للسلامة للعلف الحيواني.

تنظيف التربة مع تغذية ديدان القز

على الرغم من الإجهاد، ساعد كل نوع من التوت في خفض مستويات الزرنيخ في التربة المحيطة، حيث خفض الصنف F الزرنيخ بنسبة تقارب ثلثيْن في الطبقة السطحية من التربة. ثم زودت نفس الأشجار أوراقها لديدان القز التي رُبيت في المختبر. أكلت ديدان القز التي تناولت أوراقاً ملوثة بالزرنيخ كميات أكبر إجمالاً، وخصوصاً في مرحلتها الأخيرة من النمو، وهو علامة على أن أجسادها قد تكون تكافح للتأقلم. ومع ذلك، اختلفت معدلات البقاء اختلافاً كبيراً حسب مصدر الأوراق. كانت ديدان القز التي أطعمت أوراق Y120 الأعلى في معدلات البقاء وتشكيل الشرنق، بينما تكبدت تلك التي تناولت أوراق F خسائر كبيرة وأنتجت العديد من اليرقات أو البالغين الضعفاء أو المشوهين.

تتبع التغيرات الخفية داخل الدودة

نظر الفريق أيضاً داخل أمعاء ديدان القز ليرى كيف استجابت ميكروباتها القاطنة للطعام الملوث. في بعض مجموعات الأوراق، أصبحت بكتيريا الأمعاء أقل تنوعاً، بينما أصبحت مجموعات بكتيرية معينة أكثر شيوعاً في مجموعات أخرى، وهي تغييرات قد ترتبط بزيادة خطر المرض. عندما قيس الزرنيخ في أجساد ديدان القز وبرازها وطورها الشرنقية وشرانقها، برز نمط واضح: تم تحويل معظم الزرنيخ إلى البراز، ثم إلى الشرنقات، ثم إلى بقية الجسم، وكان أقل قدر يصل إلى الشرانق. حتى في أسوأ الحالات، بقيت مستويات الزرنيخ في البراز والشرنقات والشرانق ضمن معايير السلامة الصينية للأسمدة والطعام أو العلف والاستخدام في المنسوجات الصديقة للبيئة.

اختيار أنسب شجرة للحرير والتربة

للموازنة بين كل هذه العوامل معاً، من نمو الشجرة وتنظيف التربة إلى صحة ديدان القز ومستويات الزرنيخ في شرانق الحرير، طبق الباحثون طريقة تقييم قورنت فيها 26 مؤشراً مختلفاً. صنف هذا التقييم الشامل الخمسة أصناف للتوت من الأكثر أماناً إلى الأكثر خطورة على النحو التالي: Y120، G62، G12، J، وF. بعبارة بسيطة، تبين أن Y120 قوي بما يكفي لتحمل مخلفات المناجم الملوثة بالزرنيخ ولطيف بما يكفي على ديدان القز للحفاظ على منتجاتها ضمن حدود السلامة، مما يجعله مرشحاً قوياً لاستصلاح أراضي المناجم الملوثة من خلال إنتاج الحرير المستدام.

الاستشهاد: Lu, F., Wu, C., Fan, W. et al. Screening of five mulberry (Morus spp.) cultivars for safe utilization of arsenic-contaminated tailings. Sci Rep 16, 15821 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46408-x

الكلمات المفتاحية: التوت, دودة القز, الزرنيخ, مخلفات المناجم, الترميم النباتي