جنرال لواء

اكتشافات جديدة في كيف تحذر النباتات بعضها البعض من الخطر


لدغات صغيرة من كاتربيلر لا تبدو صغيرة بالنسبة للنبات الذي تتغذى عليه. ساعدت هذه اللدغات الصغيرة الباحثين في أن يكون للنباتات طريقتها الفريدة في الصراخ في "الألم" ومشاركة هذه الاستجابة مع النباتات الأخرى.

يأتي البحث من فريق من جامعة ويسكونسن ماديسون. تعاون أستاذ علم النبات سيمون جيلروي وباحث ما بعد الدكتوراة ماساتسوجو تويوتا في هذا الاكتشاف. منذ ذلك الحين ، جمع الزوجان أكثر من عشرة مقاطع فيديو تعرض تفاعل النباتات استجابة للإجهاد.

النباتات التي تستخدم الكالسيوم للاتصال

في مقاطع الفيديو ، يصادف نبات يرقة جائعة جدًا. بعد ثوانٍ فقط من أخذ اللدغة ، يتحرك ضوء الفلورسنت فوق الورقة بأكملها وينبه النباتات المحيطة. يتتبع ضوء الفلورسنت الكالسيوم في جميع أنحاء أنسجة النبات. أكثر من تتبع الكالسيوم ، فهو يتتبع أيضًا الجلوتامات - وهو ناقل عصبي موجود في الحيوانات - وكيف ينشط الغلوتامات الكالسيوم بعد إصابة النبات.

تعد مقاطع الفيديو هذه أفضل دليل حتى الآن على الاتصال الخفي بين النباتات. تعاون جيلروي وتويوتا مع فريق دولي من الباحثين ، بما في ذلك علماء النبات من وكالة العلوم والتكنولوجيا اليابانية ، وجامعة ولاية ميتشيغان وجامعة ميسوري.

قال جيلروي: "نحن نعلم أن هناك نظام إشارات منهجي ، وإذا أصبت بجروح في مكان ما ، فإن باقي النبات يطلق استجاباته الدفاعية". "لكننا لم نعرف ما وراء هذا النظام."

وأضاف غيلروي: "نحن نعلم أنك إذا جرفت ورقة ، فستحصل على شحنة كهربائية ، وستحصل على انتشار ينتقل عبر النبات".

ومع ذلك ، لم يكن معروفًا قبل مقاطع الفيديو هذه ، ما الذي أطلق الشحنة الكهربائية وكيف تحركت هذه الشحنة عبر مصنع. خمن الباحثون أن الكالسيوم له علاقة بالشحنة.

يوجد الكالسيوم في كل مكان تقريبًا وغالبًا ما يعمل كجهاز إشارات للكائن الحي فيما يتعلق بالتغير في البيئة. يحمل الكالسيوم أيضًا شحنة ويمكن أن ينتج إشارة كهربائية.

لاختبار نظريتهم بشكل أفضل ، لم يكن الفريق بحاجة فقط إلى مقاطع فيديو جديدة ؛ كانوا بحاجة لأنواع جديدة من النباتات. طورت تويوتا نباتات تنتج بروتينًا ينبعث منه الضوء في وجود الكالسيوم. سمح ذلك للباحثين بتتبع وجود الكالسيوم وتركيزه.

بعد إجراء القطع أو العض أو الانحناء على النبات ، تحركت الإشارات بسرعة في جميع أنحاء النباتات بمعدل ملليمتر واحد تقريبًا في الثانية.

ماذا يعني هذا لعلم النبات

تؤكد أبحاث جيلروي وتويوتا من جديد الدراسات السابقة التي أجراها العالم السويسري تيد فارمر وتعززها. أظهر فارمر العلاقة بين الإشارات الكهربائية المتعلقة بالدفاع والغلوتامات. كما أظهر كيف أن النباتات الطافرة التي فقدت مستقبلات الغلوتامات تلك فقدت استجابتها الكهربائية للتهديدات.

تسبب هذا في قيام جيلروي وتويوتا بفحص تدفق الكالسيوم أثناء إصابة مصنع.

قال غيلروي: "انظروا ، المسوخات التي تقطع الإشارات الكهربائية تقطع إشارات الكالسيوم تمامًا أيضًا".

ترتبط الدراسة الجديدة بأبحاث مماثلة في السنوات الأخيرة تستمر في إثبات أن النباتات بعيدة عن أن تكون خاملة. وقال جيلروي إن لديه الكثير من مقاطع الفيديو لأي شخص يتطلع إلى التشكيك في بحثه.

"بدون التصوير ورؤيتها كلها تلعب أمامك ، لم يتم دفعها إلى المنزل - يا رجل ، هذه الأشياء سريعة!" هو يقول.


شاهد الفيديو: هل نجحت عملية إكثار النباتات الإستوائية البوتس الدراسينا و الفيكس (كانون الثاني 2022).