كشفت دراسة جديدة أنه يمكن للعديد من أنواع الأشجار والنباتات أن تتواصل مع بعضها البعض لنشر تحذير من أخطار قادمة، وفقا لما ذكرت صحيفة "واشنطن بوست" الأميركية.

ووجدت الدراسة أن النباتات "المصابة بآفات تنبعث منها مركبات كيميائية معينة، والتي يمكن أن تصل إلى الأنسجة الداخلية للنباتات السليم، وبالتالي تنشط الدفاعات داخل خلاياها".

وبحسب المشرفين على تلك الدراسة التي نشرت في مجلة "Nature Communications"، مؤخرا، فإن الفهم الأفضل لهذه الآلية يمكن أن يساعد العلماء والمزارعين في "تحصين النباتات ضد هجمات الحشرات أو الجفاف، قبل وقت طويل من حدوثها".

وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، ماساتسوجو تويوتا، إن "هذه الدراسة تمثل المرة الأولى التي يتمكن فيها الباحثون من وضع تصور للتواصل بين النباتات للتحذير من تهديد من الحشرات والآفات أو الأخطار البيئية مثل الجفاف".

وبدأ هذا النوع من الأبحاث التي تسلط الضوء على "تواصل النباتات" في ثمانينيات القرن الماضي، عندما قام اثنان من علماء البيئة بوضع "مئات اليرقات والديدان على أغصان أشجار الصفصاف لمراقبة كيفية استجابة الأشجار".

وبدأت تلك الأشجار في "إنتاج مواد كيميائية تجعل أوراقها غير شهية وغير قابلة للهضم، بغية ردع الحشرات".

لكن الأمر الأكثر إثارة للفضول هو أن "أشجارًا سليمة من نفس النوع، تقع على بعد 30 أو 40 مترًا وليس لها أي روابط جذرية مع الأشجار المتضررة، قد جهزت نفس الدفاعات الكيميائية استعدادا لأي غزو محتمل من الحشرات.

دراسة تثبت: النباتات تصدر أصواتا لا يمكن للبشر سماعها توصلت دراسة جديدة إلى أن النباتات تصدر أصواتا عند العطش أو تحت ظروف الإجهاد الأخرى دون أن يمكن البشر من سماعها، وفق شبكة "سي إن إن" الإخبارية.

ووجد زوج آخر من العلماء في ذلك الوقت نتائج مماثلة، عند إجراء دراسة مشابهة على أشجار  من القيقب والحور التالفة.

وخلصت هذه الفرق البحثية المبكرة  إلى فكرة مبدئية مفادها، أن "الأشجار ترسل إشارات كيميائية لبعضها البعض عبر الهواء"، وهو ما يُعرف اليوم باسم "التنصت النباتي".

وعلى مدى العقود الأربعة الماضية، لاحظ العلماء حدوث ذلك النوع من التواصل من خلية إلى أخرى في أكثر من 30 نوعًا من النباتات، بما في ذلك فول الليما والتبغ والطماطم والمريمية والنباتات المزهرة في عائلة الخردل، لكن دون يتمكنوا من معرفة ماهية تلك المركبات المهمة وآلية  الاستشعار.

وقال أندريه كيسلر، عالم بيئة النبات الأميركي الذي لم يشارك في البحث: "كان هناك جدل في هذا المجال، فأولاً، كيف يتم امتصاص تلك المركبات بشكل عام من قبل النبات، ومن ثم كيف تكون قادرة على تغيير عملية التمثيل الغذائي للنبات استجابةً لإدراكها للأخطار والتهديدات".

وقال كيسلر إن هذه الدراسة الجديدة "ساعدت في الإجابة على بعض هذه الأسئلة التي طال أمدها".

فمن الواضح أن النباتات ليس لها آذان وعيون، لكن الأبحاث السابقة أظهرت أنها تتواصل مع محيطها عن طريق "إطلاق مواد كيميائية تعرف باسم (المركبات العضوية المتطايرة)، والتي يمكن للبشر شمها".

لكن كما يستطيع الناس التحدث بالكثير من الكلمات، فإنه يمكن للنباتات إنتاج مجموعة من هذه المركبات لأغراض مختلفة، حيث يستخدم بعضها لجذب الملقحات، أو كوسيلة للدفاع ضد الحشرات الضارة.

ومع ذلك، تنبعث فئة واحدة من هذه المركبات الكيمائية عند إصابة النبات بآفات، وتسمى "المواد المتطايرة ذات الأوراق الخضراء".

وتنبعث هذه المركبات، كما يوحي الاسم، من كل النباتات الخضراء ذات الأوراق تقريبًا، ويتم إنتاجها عندما يتعرض النبات لضرر مادي. 

وفي الدراسة الجديدة، قام تويوتا وزملاؤه بسحق أوراق النباتات يدويًا، بعد أن وضعوا اليرقات على نباتات الخردل أو الطماطم من نبات الأرابيدوبسيس لتحفيز انبعاث العديد من "المواد المتطايرة ذات الأوراق الخضراء"، وبعد ذلك عمدوا إلى نشر  الأبخرة على النباتات السليمة لمعرفة ما إذا كانت النباتات ستتفاعل مع تلك المركبات.

ولتتبع استجابات النباتات السليمة، قام الفريق بتعديل النباتات وراثيًا لتحفيز "أيونات الكالسيوم" عند تنشيطها داخل خلايا النباتات.

وتعد "إيوانات الكالسيوم" مهمة للوظائف الخلوية في معظم الكائنات الحية على الأرض، بما في ذلك البشر، فعندما يتم إرسال إشارة كهربائية إلى الخلايا العصبية الحركية لدينا، تتفتح القنوات الأيونية بما يسمح للكالسيوم بالتدفق إلى الداخل.

وهذه الزيادة في الكالسيوم يمكن أن تؤدي إلى إطلاق الناقلات العصبية، مما يؤدي إلى تقلص العضلات في الخلية العضلية.

وقال تويوتا إن إشارات الكالسيوم "تلعب دورًا مماثلاً في النباتات من حيث إرسال رسائل لخلايا النبات بغية إغلاق أوراقها أو القضاء على حشرة، على سبيل المثال".

وبعد اختبار العديد من "المواد المتطايرة ذات الأوراق الخضراء"، وجد الفريق أن اثنتين منها تزيد من أيونات الكالسيوم داخل الخلايا.

وبالإضافة إلى ذلك، وجدوا أن إشارات الكالسيوم زادت لأول مرة في "الخلايا الحارسة" التي تشكل مسام أوراق النبات، وهو اكتشاف مهم، لأنه يظهر أن المركبات يتم امتصاصها في الأنسجة الداخلية للنبات.

وأوضح تويوتا إن إشارات الكالسيوم تشبه مفتاحًا لتشغيل الاستجابات الدفاعية.

وبعد زيادة إشارات الكالسيوم، وجد الفريق أن النباتات زادت من إنتاج أنواع معينة من المركبات للحماية، فعلى سبيل المثال، بحسب تويوتا، فإن النبات قد يبدأ في إنتاج بروتينات معينة لمنع الحشرات من مضغها، مما يسبب الإسهال للحشرات.

النباتات أصبحت قادرة على التواصل مع البشر بفضل "ابتكار ذكي" ابتكر العلماء في سنغافورة طريقة للتواصل بين البشر والنباتات عبر الهاتف الذكي، إذ طوّر فريق من جامعة نانيانغ التكنولوجية تقنية تسمح بإرسال إشارات الكهربائية من شأنها تسهيل التعامل مع الزرع، بحسب موقع "straits times".

ومع هذا الفهم الجديد، يقول الباحثون إنه يمكّن من تحصين النباتات ضد التهديدات والأخطار قبل حدوثها، وهو ما يعادل إعطاء النبات لقاحًا.

ولفت كيسلر إلى تعريض النباتات السليمة لنباتات موبوءة بالحشرات أو "المواد المتطايرة ذات الأوراق الخضراء" المرتبطة بها، يمكن أن يعزز دفاعاتها الوراثية، وبالتالي يستخدم المزارعون مبيدات حشرية أقل.

ويمكن أن يساعد هذا الاكتشاف أيضًا في جعل النباتات "أكثر مرونة أثناء الجفاف"، مما يشير إلى أن النباتات تحتفظ بمزيد من الماء. 

المصدر: الحرة

كلمات دلالية: یمکن أن

إقرأ أيضاً:

موارد عمان يطلق أبحاثًا مبتكرة لاكتشاف النباتات الغذائية والعلاجية

"عمان": يقوم فريق متخصص من مركز عمان للموارد الوراثية الحيوانية والنباتية (موارد) التابع لوزارة التعليم العالي والبحث العلمي والابتكار بتنفيذ مهام سنوية لجمع عينات نباتية من مختلف محافظات سلطنة عمان، وعلى الرغم من التحديات الكبيرة التي تواجه هذا العمل من حيث صعوبته وخطورته والوقت والجهد الذي يتطلبه، فإن المركز يواصل هذه الجهود لتلبية ستة أهداف رئيسية تهدف إلى تعزيز الحفاظ على التنوع البيولوجي، ودراسة التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة، وتحقيق الاستخدام الزراعي والاقتصادي المستدام، والاستجابة للطوارئ البيئية، بالإضافة إلى دعم البحث العلمي والحفاظ على التراث الزراعي والثقافي.

تشمل أولويات مركز "موارد" الحفاظ على النباتات المهددة بالانقراض في سلطنة عمان، نتيجة للتغيرات المناخية أو الأنشطة البشرية. إذ يساعد جمع بذور هذه النباتات على ضمان بقائها وتوفير فرصة لاستزراعها في المستقبل. ومنذ بداية مشروع جمع العينات في عام 2018، حقق المركز إنجازات ملحوظة، حيث نفذ 81 مهمة جمع، وزار231 موقعًا مختلفًا في 50 ولاية، وسجل 352 نوعًا من النباتات البرية. كما تمكن الفريق من جمع 174 مجموعة بذرية، منها 18 مجموعة مهددة بالانقراض، تم إدراجها في القائمة الحمراء للاتحاد الدولي لصون الطبيعة.

إنجازات ملموسة

خلال السنوات السبع الماضية، تمكن المركز من إدخال بيانات 883 مدخلًا في قاعدة بيانات النباتات البرية، وجارٍ إدخال هذه البيانات في منصة معلومات الموارد الوراثية النباتية. بالإضافة إلى ذلك، تم تسجيل 17.623 قراءة للموارد الوراثية النباتية المستهدفة، ما يعكس الجهود المبذولة في تعزيز فهم التنوع البيولوجي المحلي وحمايته.

تستمر هذه المبادرة في دعم جهود سلطنة عمان لتحقيق التوازن بين الحفاظ على البيئة وتعزيز الموارد الطبيعية، مع الاهتمام المستمر بالحفاظ على التراث الزراعي والثقافي.

الظروف المتغيرة

تتعرض النباتات في سلطنة عمان لظروف مناخية قاسية، مثل الجفاف وارتفاع درجات الحرارة، بالإضافة إلى الأنواء المناخية الاستثنائية التي شهدتها البلاد في الآونة الأخيرة. ومن خلال جمع بذور هذه النباتات، يقوم الباحثون بدراسة خصائصها الوراثية التي تمكّنها من التكيف مع هذه التغيرات البيئية. تساهم هذه المجموعات المدخلة في قاعدة بيانات النباتات البرية في تعزيز التكيف المستدام مع الظروف البيئية المتغيرة، مما يتيح لها البقاء والنمو في بيئات قاسية.

الاستخدام الزراعي والاقتصادي

تسعى سلطنة عمان إلى الاستفادة من النباتات المحلية في العديد من المجالات الزراعية والصناعية، من خلال جمع وحفظ بذورها بهدف تأمين موارد غذائية وطبية واقتصادية مستدامة. كما تعمل على تعزيز استدامة الموارد الطبيعية عبر استزراع النباتات العمانية. وتستهدف مسودة اتفاقية مستقبلية مع شركة تنمية نخيل عمان استزراع بعض النباتات لاستخلاص الزيوت والعناصر القابلة للاستخدام الصناعي، مما يسهم في تعزيز الاستخدام الاقتصادي لهذه النباتات ويعود بالنفع على الاقتصاد الوطني.

الاستجابة للطوارئ البيئية

في حالات الطوارئ البيئية أو الكوارث الطبيعية، يلعب حفظ بذور النباتات دورًا حاسمًا في استعادة الأنواع النباتية المهددة بالانقراض. مع تسجيل 17.623 قراءة للموارد الوراثية النباتية المستهدفة، توفر هذه البيانات إمكانيات استجابة سريعة وفعّالة لاستعادة النباتات في حالات الطوارئ البيئية، مما يعزز قدرة السلطنة على مواجهة التغيرات البيئية المفاجئة وحماية التنوع البيولوجي المحلي.

البحث العلمي

يعد جمع بذور النباتات المحلية المخزنة من الركائز الأساسية للبحث العلمي المستمر في سلطنة عمان، حيث يوفر للمختصين مادة غنية لدراسة خصائص النباتات الوراثية واستخداماتها في مشاريع الاستدامة وتحسين الأنواع الزراعية. كما يسهم هذا البحث في إيجاد حلول مبتكرة للموارد الوراثية النباتية المحلية المستهدفة، مما يعزز من أهمية هذه النباتات في مستقبل الأمن الغذائي والعلاجي.

على سبيل المثال، نشر الفريق البحثي في مركز عمان للموارد الوراثية الحيوانية والنباتية ورقة علمية حول "استكشاف الإمكانات الغذائية والعلاجية لشجرة الشوع في سلطنة عمان". كما شارك المركز في نشر عدد من الأوراق العلمية الأخرى في مجلات علمية محكمة، مثل ورقة حول استكشاف شجرة العفة البرية (كف مريم، سليخة، زليخة) Vitex agnus-castus L للاستخدامات الصيدلانية، وورقة عن إمكانات نبات البيذمان Boiss Salvia macilenta كمكمل غذائي في عمان، بالإضافة إلى ورقة أخرى حول إمكانات شجرة الشوع peregrina (Forssk) Fiori من الناحية الغذائية والعلاجية. كما تم نشر دراسة عن الخزامى البري (غزغاز) Lavandula subnuda وتركيبها الكيميائي بهدف دراسة استخدامها في التطبيقات الطبية والعطرية.

الحفاظ على التراث

تعتبر بعض النباتات في سلطنة عمان جزءًا لا يتجزأ من التراث الزراعي والثقافي للبلاد، حيث تعد العديد من هذه النباتات فريدة من نوعها ولا توجد في أي مكان آخر في العالم. لذلك، يسعى مركز عمان للموارد الوراثية من خلال جمع وحفظ بذور هذه النباتات إلى الحفاظ على الهُوية الثقافية العمانية. وفي إطار هذه الجهود، يتم تنظيم محاضرات علمية وزيارات ميدانية للمدارس والجامعات لزيادة الوعي حول قيمة هذه النباتات في المجتمع العماني. كما تم تنظيم لقاءات إذاعية وتلفزيونية بالإضافة إلى نشر مقالات في الصحف المحلية لتعريف الجمهور بالمشروع وأهمية الموارد الوراثية النباتية في سلطنة عمان. وقد شارك ممثلو المشروع في تعليم الطلاب عبر الزيارات المباشرة في المناسبات العلمية، كما قدموا محاضرات لطلبة جامعة السلطان قابوس وجامعة نزوى وكلية صحم المهنية.

رؤية المركز المستقبلية

وفي هذا السياق، قال الدكتور محمد بن ناصر اليحيائي، مدير مركز عمان للموارد الوراثية الحيوانية والنباتية: "العالم من حولنا يتغير بشكل سريع، وهذه التغيرات نتيجة للأنشطة البشرية غير المستدامة التي أثرت وتستمر في التأثير على البيئات الطبيعية وكل الكائنات الحية التي تشكل أساس غذائنا ودوائنا ورفاهيتنا، وبالتالي هي مصدر لبقائنا. لذا، نحن في المركز نقوم بالتعاون مع المؤسسات الوطنية المعنية بحفظ الموارد الوراثية المهددة أو المهمشة، والتوعية بأهمية الحفاظ عليها".

وأضاف اليحيائي: "إذا فقدنا أي كائن حي، سواء بسبب التغيرات المناخية أو التوسع العمراني، فإننا نفقد فرصًا علمية واقتصادية وجمالية لا يمكن تعويضها. كما أن فقدان أي كائن حي يؤثر على النظام البيئي المتوازن الذي تعتمد عليه الطبيعة. ونحن جزء من هذا النظام، وبالتالي فإن أي ضرر يصيب الطبيعة ينعكس في النهاية علينا".

وأكد أن النباتات العمانية تعد موارد وراثية قيمة استخدمها الإنسان عبر العصور، وأن الباحثين في المركز يمتلكون العديد من الأسباب لجمع وحفظ هذه النباتات ودراسة خصائصها لاكتشاف الفرص الاستثمارية الكامنة فيها.

مقالات مشابهة

  • الرئيس السيسي: الاقتصاد يسير بخطى ثابتة والمشروعات تتواصل| فيديو وصور
  • شذى حسون: عندما تتلقى الأذى من شخص تحبه تكون الصدمة أكبر
  • بوركيني .. أحدث إصدارات هيئة الكتاب لـ مايا الحاج
  • موارد عمان يطلق أبحاثًا مبتكرة لاكتشاف النباتات الغذائية والعلاجية
  • من النخبة إلى الفاشنستات: المركبات الفارهة تعيد تشكيل الهوية
  • الجيش الأمريكي: عملياتنا ضد الحوثيين تتواصل
  • وصفهم بـ"الحشرات".. أوربان يهاجم قضاة وصحافيين ومنظمات مدنية
  • 1670 رقماً مميزاً للوحات المركبات بيعت بالمزادات 2024
  • هل يمكن للأقليات الأيديولوجية أن تكون قاطرة لأي مشروع مواطني؟
  • لازم تعرف.. إزاى تتواصل مع وحدات شئون المرأة وحقوق الإنسان بالنيابة الإدارية