أزهار ذاتية الترتيب تثير حيرة الباحثين

نجح باحثون من كلية الكيمياء الحيوية بجامعة هارفارد الأميركية بترويض الطبيعة من خلال زراعة زهور في إناء مملوء بسائل كيميائي، بهدف إيجاد أكثر تراكيب الزهور دقة، في نطاق مقياس الميكرون متناهي الصغر.

ولا تشبه هذه التماثيل الضئيلة والمنحنية والحساسة الأشكال المكعبة أو الخشنة التي ترتبط عادة بتركيب البلورات، على الرغم من أن هذا هو تركيبها في الأساس. وبدلاً من ذلك، تبدو حقول القرنفل المورقة من سطح شريحة زجاجية مغمورة تُجمّع نفسها في كل مرة من خلال جزيء واحد.

وبحسب مقال أخير نشرته مجلة "ساينس ديلي"، فإنه من خلال معالجة المكونات الكيميائية في وعاء مملوء بسائل، وجد الباحثون أنه يمكن التحكم بنمو هذه البلورات من أجل تشيكل تراكيب مفصلة بشكل دقيق. ويوضح أحد الباحثين أن الناس، ولنحو 200 سنة على الأقل، كان يعتريهم الفضول بشأن مدى كيفية تطور الأشكال المعقدة للزهور في الطبيعة. لذلك يساعد هذا البحث في توضيح أن المواد الكيميائية تتحكم في عملية تطورها.

ويعتمد تسريع تكوين البلورات على رد فعل المكونات الكيميائية الموجودة في المحلول السائل، حيث تنمو البلورات عبر بعض التدرجات الكيميائية كمعدل الحموضة ودرجة التحول ورد الفعل.

ومن المألوف أن تؤثر التدرجات الكيميائية على نمو الأشكال في الطبيعة، فمثلاً، تتشكل الأصداف البحرية المنحنية بدقة من كربونات الكالسيوم تحت الماء، كما تساعد تدرجات الجزيئات البارزة داخل الجنين بشري في إعداد خطة لنمو الجسم وترتيب أجزائه.

وبالمثل، أظهر طالب أحياء في جامعة هارفارد أن البكتيريا التي تعيش في مستعمرات يمكنها استشعار تصاعد أعمدة من المواد الكيميائية والاستجابة لها، مما يتسبب بنموها وتحولها إلى أنماط هندسية معقدة على اعتبار أنها مستعمرة حية.

وتكرار هذا النوع من التأثير داخل المختبر ساهم بتحديد التفاعل الكيميائي المناسب واختباره، مراراً وتكراراً، على ناحية كيفية تأثير المتغيرات مثل درجة الحموضة ودرجة الحرارة والتعرض للهواء على الهياكل الدقيقة الحجم.



رؤية

استهدف الباحثون في نهجهم دراسة الأنظمة البيولوجية المتنوعة، وما تستطيع القيام به من أمور يعجز الإنسان عن تحقيقها بنفسه، ومن ثم تبني ذلك النهج لتفعيله بواسطة الوسائل المتوفرة أو إيجاد وسائل جديدة.