وجد الباحثون أن الخشب يمكن أن يتوهج في الظلام لعدة أيام باستخدام الفطريات التي تصيب الأشجار

خشب يتوهج في الظلام باستخدام فطر العسل بدون حلقات

يبحث فريق بقيادة الباحث الفطري فرانسيس شوارتز من مختبر السليلوز والمواد الخشبية في إمبا في سانت غالن في فكرة صنع خشب يتوهج في الظلام باستخدام فطريات تشبه الطفيليات تتسلل إلى المادة. يبدأ البحث بفطر العسل عديم الحلقات، وهو فطر طفيلي يصيب الأشجار ويسبب العفن الأبيض، وهي حالة تلحق الضرر بالخشب. وهذا يمكن أن يضر الأشجار، ولكن بعض أنواع هذا الفطر يمكن أن تنتج مادة تسمى لوسيفيرين. هذا السائل هو المسؤول عن التلألؤ البيولوجي، مما يسمح لما يتخلله بالتوهج أو أن يكون لديه القدرة على انبعاث الضوء. يؤدي الفطر إلى تفاعل على مرحلتين يحفز اللوسيفيرين، مما يتسبب في انبعاث ضوء أخضر من الخشب.

يحدث هذا عندما تنتشر الخيوط الفطرية في جميع أنحاء الخشب. بعد ذلك، يُطلق على الخشب الذي يتوهج في الظلام اسم “الهجين الحيوي” لأنه مزيج من الفطريات الحية والخشب غير الحي. ويرى الباحثون إمكانية في هذا لأنه يمكن أن يسمح بإنتاج مواد متوهجة، مثل أجهزة الإضاءة المحمولة أثناء الرحلات إلى المناطق المعزولة أو المظلمة. ولأول مرة، تمكن الباحثون في إمبا من تكرار عملية الإضاءة الحيوية هذه والتحكم فيها في المختبر. وهذا يوضح أنه يمكن إعادة إنتاجه واستخدامه في التطبيقات العملية.

جميع الصور ولقطات الفيديو مقدمة من الباحثين وإمبا

لوسيفيرين هي المادة التي تولد التلألؤ

يقود البحث الباحث الفطري فرانسيس شوارتز من إمبا. كما قام بفحص الشفرة الوراثية للفطر لفهم كيف يمكن أن ينتج تلألؤًا بيولوجيًا يمكن أن يساعد الخشب على التوهج في الظلام. في الدراسة، فريق يكتشف أن فطر العسل الخالي من الحلقات يحتوي على مادة لوسيفيرين، وهي المادة التي تولد اللمعان.

يصبح هذا هو محور الدراسة، وقد قام فرانسيس شوارتز بتجربة فطر العسل بدون حلقات واستخدمه مع خشب البلسا للاختبار. يُعرف هذا النوع من الخشب بأنه خفيف، لذا فهو مثالي للتجارب مع الفطريات حيث يرغب الباحثون في معرفة كيفية تأثير المادة على المكونات الهيكلية للخشب. لقد استخدموا التحليل الطيفي، وهو أسلوب لدراسة تركيب المواد، لفهم كيفية تكسير الفطر للجنين.

يمكن لفطر العسل الخالي من الحلقات أن ينتج مادة تسمح بالتلألؤ البيولوجي

يظل الخشب قويًا حتى بعد “العدوى”

هذا هو المكون الرئيسي للخشب الذي يجعله صلبًا وقويًا. تظهر النتيجة أنه على الرغم من تأثير الفطر على اللجنين الموجود في خشب البلسا، إلا أن قوته وقدرته الإجمالية تظل كما هي. ولإثبات ذلك، يستخدم الباحثون الأشعة السينية على خشب البلسا المتسلل، ويرون من خلال ذلك أن مادة السليلوز الموجودة في الخشب تالفة. وفي هذه الحالة، تمكن الفطر من تحطيم اللجنين ولكن دون الإضرار بالسليلوز، وبالتالي الحفاظ على سلامته الهيكلية.

يبدأ رد الفعل المتوهج بمجرد ملامسة الخشب للفطر للهواء لأنه يؤدي إلى تفاعل إنزيمي. يتوهج في الظلام، وبعد حوالي عشر ساعات، يمكنه إصدار ضوء أخضر بطول موجة يبلغ 560 نانومتر. وحتى الآن، يمكن للخشب أن يتوهج في الظلام لمدة تصل إلى 10 أيام، ويحاول الباحثون الآن جعله أكثر سطوعًا وإطالة فترة تألقه.

يؤدي الفطر إلى تفاعل على مرحلتين يحفز اللوسيفيرين، مما يتسبب في انبعاث ضوء أخضر من الخشب

عندما تنتشر الخيوط الفطرية في جميع أنحاء الخشب، يمكن أن تتوهج في الظلام

ووجد الباحثون أنه حتى الآن، يمكن للخشب أن يتوهج في الظلام لمدة تصل إلى 10 أيام باستخدام هذه العملية