آیا گیاهان با هم حرف می‌زنند؟ کشف مکانیزم شیمیایی ارتباط و همکاری گیاهان

پژوهشگران دانشگاه میسوری با آزمایش بر روی گیاه Arabidopsis thaliana نشان داده‌اند که تماس فیزیکی برگ‌های گیاهان، آسیب‌های ناشی از تابش شدید نور را کاهش داده و از تجمع رنگدانه‌های استرس‌زایی مانند آنتوسیانین جلوگیری می‌کند. به اعتقاد آن‌ها، گیاهان می‌توانند از طریق شبکه‌ای از سیگنال‌های شیمیایی، هشدارهایی درباره استرس محیطی منتقل کرده و مقاومت جمعی خود را تقویت کنند.

برگ‌های متصل، آسیب کمتر

در این مطالعه دو گروه از گیاهان بررسی شدند: گروهی که برگ‌هایشان با یکدیگر تماس داشت و گروهی که بدون تماس رشد کردند. نتایج نشان داد گیاهانی که برگ‌هایشان در ارتباط بودند، در مواجهه با نور شدید آسیب کمتری دیدند و تجمع آنتوسیانین در آن‌ها کاهش یافت. در مقابل، گیاهانی که مجزا رشد کرده بودند، استرس بیشتری تجربه کردند.

رون میتلر، فیتولوژیست دانشگاه میسوری، گفت: «وقتی گیاهان با هم تماس دارند، سیگنال‌های شیمیایی مقاومت در برابر استرس نوری را افزایش می‌دهند و این اثر در میان تمام گیاهان مرتبط گسترش پیدا می‌کند.» این یافته‌ها ادامه مطالعاتی است که در سال ۲۰۲۲ ارتباط گیاهان از طریق سیگنال‌های الکتریکی را نشان داده بود.

نقش پراکسید هیدروژن در مقاومت گیاهان

برای درک مکانیزم دقیق این فرآیند، پژوهشگران از گیاهانی با دستکاری ژنتیکی استفاده کردند که توانایی ارسال سیگنال‌های شیمیایی را نداشتند. هنگامی که یک گیاه میانی در زنجیره سه گیاهه حذف شد، گیاه دریافت‌کننده مقاومت کمتری در برابر استرس نشان داد. همچنین مشخص شد که پراکسید هیدروژن در این فرایند نقش مهمی ایفا می‌کند.

رشد گروهی، مزیت بقا

این تحقیقات برخلاف تصور عمومی مبنی بر رقابت گیاهان برای منابع، به تعامل همکارانه میان آن‌ها اشاره می‌کند. میتلر تأکید دارد: «در شرایط سخت محیطی، رشد گروهی تاثیر مثبت و مزیت تکاملی دارد، اما در محیط‌های مطلوب، رشد انفرادی می‌تواند سودمندتر باشد.»

پیوش جین، زیست‌شناس گیاهی از دانشگاه کرنل، درباره این دستاورد اظهار داشت: «این طراحی خلاقانه به درک بهتر ارتباط میان گیاهان و نقش سیگنال‌های شیمیایی و الکتریکی در مقاومت آن‌ها به استرس نوری کمک می‌کند.»

منبع: رکنا

اخبار علم و فناوری