در سال ۲۰۲۵ مقاله‌ای با عنوان "بهره‌گیری از صفات علف‌هرزی در محصولات زراعی به‌عنوان بخشی از یک انقلاب سبز نوین" توسط چند تن از محققان در مجله معتبر New Phytologist منتشر شده است و این مقاله یکی از جسورانه‌ترین و در عین حال آینده‌نگرانه‌ترین ایده‌های مطرح‌شده در حوزه علوم کشاورزی در طول سال‌های اخیر را ارائه می‌کند.
نویسندگان تلاش کرده‌اند نگاه رایج به علف‌های هرز را به چالش بکشند و استدلال کنند که این گیاهان، فراتر از آنکه صرفاً رقیب محصولات زراعی باشند، می‌توانند به عنوان منابع ارزشمند ژنتیکی برای توسعه کشاورزی آینده مورد استفاده قرار گیرند.
نویسندگان مقاله بحث خود را با این واقعیت آغاز می‌کنند که کشاورزی جهان در آستانه یک بحران چندبعدی قرار دارد. تغییر اقلیم، افزایش فراوانی تنش‌های محیطی، کاهش تنوع زیستی و تشدید ناامنی غذایی، نظام‌های کشاورزی را تحت فشار بی‌سابقه‌ای قرار داده است. در چنین شرایطی، افزایش تولید غذا دیگر تنها از طریق توسعه سطح زیر کشت یا استفاده بیشتر از نهاده‌ها امکان‌پذیر نیست و نیاز به راهکارهایی وجود دارد که همزمان بهره‌وری، تاب‌آوری و پایداری را افزایش دهند.
به اعتقاد نویسندگان، یکی از محدودیت‌های اساسی اصلاح نباتات مدرن آن است که طی دهه‌های گذشته بخش عمده‌ای از تنوع ژنتیکی قابل استفاده در محصولات زراعی مورد بهره‌برداری قرار گرفته است.
انقلاب سبز قرن بیستم عمدتاً بر استفاده از تعداد محدودی ژن با اثرات بزرگ متکی بود و اگرچه موفقیت‌های چشمگیری در افزایش عملکرد محصولات به همراه داشت، اما در بسیاری از موارد به کاهش تنوع ژنتیکی در ارقام زراعی نیز منجر شد.
در مقابل، علف‌های هرز همچنان دارای جمعیت‌های بزرگ، متنوع و پویا هستند و تحت فشارهای انتخابی شدید محیطی به تکامل خود ادامه می‌دهند. مهم‌ترین استدلال مقاله این است که علف‌های هرز طی صدها سال حضور در مزارع، به نوعی «آزمایشگاه تکامل طبیعی» تبدیل شده‌اند.
این گیاهان توانسته‌اند در شرایطی که بسیاری از گیاهان زراعی قادر به بقا نیستند، به زندگی خود ادامه دهند و سازوکارهای پیچیده‌ای برای تحمل خشکی، گرما، سرما، غرقابی، کمبود عناصر غذایی، آفات و بیماری‌ها توسعه دهند. از این منظر، علف‌های هرز مجموعه‌ای از راه‌حل‌های تکاملی را در اختیار دارند که می‌تواند برای توسعه نسل جدیدی از محصولات زراعی مقاوم به تنش مورد استفاده قرار گیرد.
نویسندگان معتقدند مزیت مهم علف‌های هرز نسبت به بسیاری از خویشاوندان وحشی محصولات زراعی در این است که آن‌ها دقیقاً در همان محیط‌های کشاورزی تکامل یافته‌اند که محصولات زراعی در آن رشد می‌کنند. بنابراین سازوکارهای فیزیولوژیک، بیوشیمیایی و مولکولی موجود در آن‌ها احتمالاً سازگاری بیشتری با شرایط واقعی مزرعه دارند و انتقال این صفات به محصولات زراعی می‌تواند با موفقیت بیشتری همراه باشد.
این ویژگی به‌ویژه در شرایط تغییر اقلیم که نیاز به توسعه محصولات مقاوم به تنش‌های محیطی بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود، اهمیت فراوانی دارد.
مقاله همچنین تأکید می‌کند که پیشرفت‌های اخیر در حوزه ژنومیک، زیست‌اطلاعات، هوش مصنوعی و فناوری‌های ویرایش ژن، امکان بهره‌برداری عملی از این ایده را فراهم کرده‌اند.
تا چند سال پیش شناسایی ژن‌ها و مسیرهای مولکولی مسئول سازگاری در علف‌های هرز بسیار دشوار بود، اما امروزه با توسعه توالی‌یابی ژنوم، بانک‌های اطلاعاتی ژنتیکی و ابزارهای دقیق ویرایش ژن مانند کریسپر، امکان شناسایی و انتقال صفات مطلوب از علف‌های هرز به محصولات زراعی بیش از هر زمان دیگری فراهم شده است.
البته نویسندگان با نگاهی واقع‌بینانه به محدودیت‌ها و چالش‌های این رویکرد نیز اشاره می‌کنند. بسیاری از صفات مطلوب مانند تحمل خشکی یا گرما توسط شبکه‌ای از ژن‌های متعدد کنترل می‌شوند و انتقال آن‌ها به محصولات زراعی فرآیندی پیچیده است. همچنین ممکن است برخی از این صفات با کاهش عملکرد یا بروز آثار جانبی نامطلوب همراه باشند.
از سوی دیگر، این نگرانی نیز وجود دارد که محصولات جدید دارای صفات علف‌هرزی، در صورت خروج از مزرعه، خود به گونه‌هایی مهاجم و مشکل‌ساز تبدیل شوند. یکی از بخش‌های جذاب مقاله به موضوع «اهلی‌سازی مجدد» اختصاص دارد. نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که برخی علف‌های هرز موفق و سازگار ممکن است حتی به عنوان محصولات زراعی جدید مورد استفاده قرار گیرند.
به بیان دیگر، به جای انتقال صفات از علف‌های هرز به محصولات موجود، می‌توان برخی از این گونه‌ها را مستقیماً وارد فرآیند اهلی‌سازی کرد و محصولات غذایی جدیدی برای آینده توسعه داد.
در مجموع اهمیت اصلی این مقاله در تغییر پارادایم حاکم بر پژوهش‌های علف‌های هرز نهفته است. طی یک قرن گذشته، تقریباً تمام تلاش‌های علمی در این حوزه بر شناسایی نقاط ضعف علف‌های هرز و یافتن راهکارهای کنترل آن‌ها متمرکز بوده است. اما این مقاله پیشنهاد می‌کند که در کنار کنترل علف‌های هرز، باید ظرفیت‌های ژنتیکی و تکاملی آن‌ها نیز مورد مطالعه قرار گیرد.
به عبارت دیگر، شاید زمان آن رسیده باشد که علف‌های هرز را نه فقط به عنوان یک تهدید، بلکه به عنوان بخشی از راه‌حل چالش‌های آینده کشاورزی در نظر بگیریم. برای کشورهایی مانند ایران که با محدودیت منابع آب، افزایش دما، خشکسالی‌های مکرر، شوری خاک و پیامدهای تغییر اقلیم مواجه هستند، این دیدگاه می‌تواند افق جدیدی در پژوهش‌های کشاورزی و اصلاح نباتات ایجاد کند.
بسیاری از علف‌های هرز مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران طی هزاران سال با این شرایط سازگار شده‌اند و ممکن است حاوی ژن‌ها و سازوکارهایی باشند که بتوانند در توسعه محصولات زراعی مقاوم و کشاورزی اقلیم‌هوشمند نقش مهمی ایفا کنند. شاید مهم‌ترین پیام این مقاله آن باشد که انقلاب سبز آینده الزاماً از آزمایشگاه‌ها آغاز نمی‌شود؛ بلکه ممکن است بخشی از پاسخ در گیاهانی نهفته باشد که سال‌ها آن‌ها را صرفاً به عنوان علف هرز می‌شناختیم.
* همکار مدعو شاخه زراعت و اصلاح نباتات گروه علوم کشاورزی و منابع طبیعی فرهنگستان علوم