وقتی گیاهان تحت خطر هستند این‌گونه سیگنال‌های درد ارسال می‌کنند

کرونوس – گیاهان و درختان می‌توانند با هم حرف بزنند، هرچند نه به شکلی که ما با هم صحبت می‌کنیم. برای مثال در جنگل‌های صنوبر داگلاس در کانادا، درختان با قارچ‌ها روابط زیرزمینی و همزیستی برقرار می‌کنند. پیرترین و بلندترین درخت‌ها، قند اضافی‌شان را به قارچ‌ها می‌دهند و قارچ‌ها نیز در عوض مواد معدنی خاک را به آن‌ها می‌رسانند. این یک شبکه‌ی گسترده‌ی دادوستد است که بسیاری از درختان در آن سهیم‌اند.

یکی از کارهایی که این شبکه‌ی قارچی می‌تواند انجام دهد، مخابره‌ی سیگنال‌های درد است. مطالعه‌ای که توسط پژوهشگران دانشگاه ویسکانزین-مدیسون انجام شده به شرح راه‌های مختلفی که از طریق آن‌ها می‌توان سیگنال‌های درد را انتقال داد می‌پردازد.

همان‌طور که ویدیوی بالا نشان می‌دهد، گیاهانی همچون Arabidopsis قادرند با استفاده از مواد شیمیایی خاصی از راه دور به همنوعانشان علایم هشداردهنده ارسال کنند. مقاله‌ی جدیدی که در Science منتشر شده نشان می‌دهد گیاهان تا چه حد در ارتباط از این طریق ماهر هستند. در واقع، اگر از برخی ابعاد به قضیه نگاه کنیم، نوع سیگنال‌دهی گیاهان به یک‌دیگر تفاوت چندانی با حیوانات ندارد.

پیش از این می‌دانستیم که گیاهان با استفاده از سیگنال‌های بیوالکتریکی به جابجایی اطلاعات می‌پردازند و در این روند، گیرنده‌ها و فرستنده‌های بسیاری دخیل هستند. دانشمندان هفته‌ی پیش اعلام کردند که احتمالاً نمک اسیدی گلوتامیت (glutamate) – یک پیام‌رسان عصبی حیاتی برای حیوانات و ماده‌ای شیمیایی که در بسیاری از گیاهان یافت می‌شود – در انتقال اطلاعات نقشی کلیدی ایفا می‌کند، اما سازوکار دقیق این پروسه هنوز مشخص نشده بود.

خوشبختانه پژوهشگران موفق شدند با دنبال کردن جریان یون‌های کلسیوم در اطراف گیاه دلیل اولیه‌ی آزاد شدن آن را کشف کنند. آنان با مشاهده‌ی گیاهانی که از نظر ژنتیکی چنان تغییر داده شده بودند که نمی‌توانستند چنین ارتباطی برقرار کنند و مقایسه‌ی آن‌ها با گیاهانی که قادر به ارتباط برقرار کردن بودند متوجه شدند جریان درخشان یون‌های کلسیم به دلیل سرریز شدن گلوتامیت از محل آسیب اتفاق می‌افتد.

در این مورد خاص، گاهی آسیب از سوی کرم کلم ایجاد می‌شود. همان‌طور که کرم به خوردن یکی از برگ‌ها ادامه می‌دهد، برگ به تابش می‌افتد، گلوتامیت آزاد می‌شود و کلسیم از طریق راه‌های یونی تازه‌ای که ایجاد شده‌اند در سراسر گیاه حرکت کرده و به گیاه در مورد خطر نابودی هشدار می‌دهد.

این پیام‌های عصبی در مقایسه با تحرکات عصبی در حیوانات بسیار کندتر و با سرعتی حدود یک میلیمتر در ثانیه اتفاق منتقل می‌شوند. البته این سرعت در گیاهان سرعت نسبتاً بالایی محسوب می‌شود. «یک برگ سالم در عرض چند دقیقه می‌تواند از سرانجامِ برگی که در دوردست قرار دارد مطلع شود.»

اما بگذارید قضیه را روشن کنیم: گیاهان فاقد سیستم عصبی همانند حیوانات هستند. سلول‌ها و ساختارهایی که این‌جا به آن‌ها اشاره شد بسیار متفاوتند، اما می‌توان گفت گیاهان بدون نیاز به معماری بیولوژیکی شبیه به ما قادرند همان کاری را که در بدن ما اتفاق می‌افتد انجام دهند. مطالعات جدید اکنون به ما کمک کرده‌اند بتوانیم این رویدادها را ببینیم.

درباره هیأت تحریریه

این مقاله توسط هیأت تحریریه نوشته ویا ویرایش شده است. عضویت در هیأت تحریریه با توجه به «شرایط همکاری با کرونوس» برای عموم آزاد است.

آیا می‌دانستید؟

یک اصل عدم قطعیت جدید در مکانیک کوانتوم

کرونوس – بر اساس آزمون فکری «گربه‌ی شرودینگر»، گربه‌ای که در یک جعبه قرار داده …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *