تحذّر بعضها البعض.. كيف تتواصل النباتات عندما تكون في خطر؟
تاريخ النشر: 22nd, October 2023 GMT
بغداد اليوم - متابعة
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.
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.
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: وكالات
المصدر: وكالة بغداد اليوم
كلمات دلالية: یمکن أن
إقرأ أيضاً:
"طرق دبي" تخصص أرقاماً مميزة للوحات المركبات ضمن مزاد "أنبل رقم"
أعلنت هيئة الطرق والمواصلات في دبي دعمها مزاد "أنبل رقم" الخيري للأرقام المميزة الذي تنظمه مؤسسة "مبادرات محمد بن راشد آل مكتوم العالمية" في فندق أرماني دبي في برج خليفة 15 مارس (آذار) الجاري، ويعود ريعه لدعم حملة "وقف الأب"، التي أطلقها الشيخ محمد بن راشد آل مكتوم نائب رئيس الدولة رئيس مجلس الوزراء حاكم دبي، بهدف تكريم الآباء في دولة الإمارات من خلال إنشاء صندوق وقفي مستدام، يخصص ريعه لتوفير العلاج والرعاية الصحية للفقراء والمحتاجين وغير القادرين.
وخصصت هيئة الطرق والمواصلات في دبي 5 أرقام مميزة خاصة بلوحات المركبات ضمن مزاد "أنبل رقم"، ليعود ريع المزايدة عليها لدعم حملة "وقف الأب"، التي تستهدف تكريم الآباء من خلال إتاحة الفرصة لكل شخص المساهمة باسم والده في الحملة، وترسيخ قيم بر الوالدين والمودة والتراحم والتكافل بين أفراد المجتمع، وتعزيز موقع الإمارات في مجال العمل الخيري والإنساني من خلال إنجاز وقف مستدام يضمن توفير الرعاية الصحية للفئات الأقل حظاً.وتشمل قائمة الأرقام المميزة: 5 DD 77 ،DD 24 ،DD 15 ،DD 12 ،DD.
ويشهد مزاد "أنبل رقم" مشاركة عدد من الشخصيات المرموقة من مختلف الفعاليات الاقتصادية ومؤسسات العمل الخيري والنفع العام وأصحاب الأيادي البيضاء الحريصين على دعم القضايا الإنسانية النبيلة. نشر ثقافة العطاء
وأكد مطر الطاير المدير العام ورئيس مجلس المديرين في هيئة الطرق والمواصلات بدبي: تجسد حملة "وقف الأب" رؤية الشيخ محمد بن راشد آل مكتوم، في نشر ثقافة الخير والعطاء، وتعزيز مكانة دولة الإمارات الريادية في العمل الإنساني، وخير ما نفعله خلال شهر رمضان الفضيل هو مساعدة الفقراء والمحتاجين وتقديم الدعم لهم من أجل تمكينهم من الحصول على الرعاية الصحية المستدامة".
وأضاف: "يسعدنا أن نكون من المشاركين في حملة "وقف الأب"، ومن المساهمين في تحقيق مستهدفاتها النبيلة، تقديراً لكل أب وعرفاناً بدوره في تنشئة الأجيال، وتعبيراً عن روح التكافل والتراحم بين أبناء مجتمع الإمارات، مشيراً إلى ان إجمالي عائدات لوحات المركبات المخصصة من هيئة الطرق والمواصلات للمساهمة في مزاد أنبل رقم، خلال الحملات الأربع السابقة، بلغ 213 مليون درهم".
ودعا مطر الطاير أصحاب الأيادي البيضاء، إلى المشاركة في مزاد "أنبل رقم" الخيري، الذي يخصص ريعه لدعم حملة "وقف الأب"، مشيراً إلى أن هيئة الطرق والمواصلات خصصت هذا العام ريع 5 أرقام مميزة للوحات المركبات لدعم الحملة، انطلاقاً من واجبها الإنساني ومسؤوليتها المجتمعية في دعم المبادرات الإنسانية ومساعدة الفئات الأقل حظاً.