بدون الكحول ، من العدل أن نقول إن المجتمع الحديث سيبدو مختلفًا تمامًا. جعة ، على سبيل المثال ، يعتقد بعض علماء الآثار أن السبب البشر انتقلوا من الصيادين إلى المزارعين. و نبيذ كان جزءًا لا يتجزأ من الحياة حول العالم لعدة قرون.

لكن البيرة ستكون مجرد شاي بنكهة الشعير وسيظل النبيذ كعصير عنب إذا لم يكن لمكون رئيسي واحد: الخميرة. تشكل هذه الكائنات الحية الصغيرة جزءًا واحدًا من 120.000 نوع محدد من الفطريات ، وفقًا لـ متحف برادبري للعلوم . ومع ذلك ، فقد تطورت على مدى ملايين السنين لإنتاج الكحول ، وهي سمة فريدة إلى حد ما لهذه الميكروبات. لم يسمح هذا التطور التطوري للخميرة بالبقاء فحسب ، بل شكل الحضارة إلى الأبد.

ما هي الخميرة بالضبط ومتى لاحظها البشر لأول مرة؟

الخميرة ' كائنات فطرية وحيدة الخلية ، 'الذين يستهلكون السكر ويحولونه إلى كحول وثاني أكسيد الكربون.

لوحظت لأول مرة في القرن السابع عشر من قبل أنتوني فان ليوينهوك ، أ عالم هولندي ، الذي لاحظ وجود بقع من الخميرة من خلال مجهر ، وفقًا لـ المشروبات القديمة: تم اكتشافها وإعادة إنشائها بقلم الدكتور باتريك ماكجفرن ، المدير العلمي لمشروع علم الآثار الجزيئي الحيوي وأستاذ مساعد للأنثروبولوجيا في متحف جامعة بنسلفانيا . ومع ذلك ، لم يدرك ليفينهوك أن ما رآه على قيد الحياة.

لكن قبل فترة طويلة من ملاحظة ليوينهوك وتوثيق هذه الفطريات ، كان البشر قد جنىوا فوائد الخميرة لآلاف السنين دون أن يدركوا ذلك.

كيف تعمل الخميرة لصنع النبيذ المفضل لديك

يقول ترافيس روب ، مدير البحث والتطوير / عالم آثار البيرة في 'لديك الرهبان الذين اعتقدوا حرفيًا أن عصا التحريك الخاصة بهم مستوحاة من الله ، وهذا هو السبب في أنهم سيتخمرون'. شركة أفيري تخمير ومحاضر للكلاسيكيات في جامعة كولورادو بولدر . 'في الواقع ، كل ما كانوا يفعلونه هو تعليق [العصا] وسقطت كل هذه الخميرة والبكتيريا البرية عليها قبل أن تلصقها في الوعاء من أجل الشراب التالي.'

لم يبدأ العلماء حتى القرن التاسع عشر في إدراك أن الخميرة لم تكن حية فحسب ، بل كانت الفطريات مسؤولة عن التخمير.

التطور والتخمير

عندما فترة الكريتاسي بدأت منذ حوالي 145 مليون سنة ، بدأت النباتات المزهرة في الانتشار في جميع أنحاء الكوكب.

كتب الدكتور نيكولاس ب. موني في كتابه: خلال هذه الفترة ، 'اندفعت خليتان من الخميرة كانت تتبرعم في عصارة الأشجار ضد بعضها البعض وتزاوجت'. صعود الخميرة: كيف شكل فطر السكر الحضارة . 'تسبب هذا الارتباط في اندلاع جيني يسمى ازدواج الجينوم الكامل.'

عندما يتم إدخال الخمائر إلى القاعدة السكرية المستخدمة في صناعة البيرة أو النبيذ ، فإنها تكسر جزيئات الجلوكوز من خلال عملية تسمى تحلل السكر. في وجود الأكسجين ، يمكن أن يصاحب ذلك أيضًا دورة حمض الستريك ، المعروفة باسم دورة كريبس. تتيح هذه العمليات معًا للخميرة تكسير الجلوكوز بأكثر الطرق فعالية ، على الرغم من عدم إنتاج الكحول.

يكتب موني: 'لكن خلايا الخميرة في نبتة البيرة وعصير العنب سرعان ما تستنفد الأكسجين لأن الغاز المذاب ينتشر ببطء عبر هذه السوائل السكرية'.

اكتسبت الفطريات في النهاية القدرة على تكسير الجلوكوز من خلال عملية 'الحرق اللاهوائي' ، والتي تتطلب القليل جدًا من الأكسجين. كما أنه ينتج الكحول كمنتج ثانوي - وهي عملية تُعرف باسم التخمير - والتي تمنح الخميرة دورًا تطوريًا على الميكروبات الأخرى.

في حين أن الحرق اللاهوائي يتطلب المزيد من الطاقة ، فإن الكحول الناتج يسمح للخميرة بتدمير 'كل الفطريات والبكتيريا الأخرى التي ترغب في التنافس على السكريات التي تسمح للخميرة بالنمو' ، كما يقول ماني. يمكن لبعض الخميرة أن تتحمل مستويات كحول تصل إلى 20٪ ، على الرغم من أن معظم السلالات تموت عندما تصل المستويات إلى ما بين 12-15٪ كحول من حيث الحجم (abv). وبالمقارنة ، تموت الميكروبات الأكثر ضررًا وتنافسًا عند حوالي 5٪ abv.

نتيجة لذلك ، استخدم البشر هذا التفاعل الكيميائي الدفاعي للحفاظ على طعامهم وشرابهم من خلال التخمير لآلاف السنين.

لذا ، في المرة القادمة التي تفتح فيها زجاجة نبيذ أو بيرة ، تذكر أنها نتاج فطر صغير عظيم وملايين السنين من التطور.