مطالعات جدید: تماس فیزیکی برگ‌ها مقاومت گیاهان را در برابر تنش‌ها افزایش می‌دهد

ارتباطات شیمیایی و زیستی گیاهان در گروه‌های هم‌زیست

مطالعات علمی جدیدی که توسط محققان دانشگاه میسوری بر روی گیاه Arabidopsis thaliana انجام شده است، نتایج شگفت‌انگیزی را درباره نحوه تعامل گیاهان با یکدیگر در شرایط استرس‌زا آشکار ساخته است. یافته‌های اصلی این تحقیق نشان می‌دهد که گیاهانی که برگ‌هایشان تماس فیزیکی مستقیمی با هم دارند، سطح مقاومت بالاتری در برابر تنش‌های محیطی، به ویژه تابش شدید نور، از خود نشان می‌دهند. این مقاومت از طریق ارسال شبکه‌ای از سیگنال‌های شیمیایی بین گیاهان همسایه تقویت می‌شود. محققان دریافتند که در گروه گیاهانی که تماس برگ داشتند، میزان آسیب ناشی از نور شدید و همچنین تجمع رنگدانه‌های استرس‌زا مانند آنتوسیانین، به طور قابل توجهی پایین‌تر از گروهی بود که بدون برخورد رشد کرده بودند.

این تحقیق مکانیسم‌های پیچیده‌ای از ارتباط بین گیاهی را برجسته می‌کند که فراتر از رقابت صرف برای منابع مانند نور و مواد مغذی است. تماس فیزیکی به عنوان یک کانال انتقال اطلاعات عمل می‌کند که به گیاهان اجازه می‌دهد نسبت به تهدیدات محیطی قریب‌الوقوع از وضعیت یکدیگر آگاه شوند و مکانیسم‌های دفاعی خود را فعال سازند. رون میتلر، فیتولوژیست این دانشگاه، تأکید کرده است که این سیگنال‌های شیمیایی مقاومت را به گیاهان مرتبط منتقل می‌کنند.

• تماس برگ‌ها باعث فعال‌سازی مکانیسم‌های دفاعی مشترک علیه آسیب ناشی از نور شدید می‌شود.
• گیاهان در شرایط تماس فیزیکی، آسیب کمتری دیده و تجمع رنگدانه‌های استرس‌زا در آن‌ها کاهش می‌یابد.
• سیگنال‌های شیمیایی، مانند پراکسید هیدروژن، در انتقال این پیام‌های مقاومتی نقش کلیدی دارند.
• در شرایط نامساعد محیطی، رشد گروهی مزیت تکاملی محسوب می‌شود، برخلاف شرایط ایده‌آل که رشد انفرادی ارجح است.
• این تحقیق به درک بهتر نقش سیگنال‌های الکتریکی و شیمیایی در پاسخ گیاهان به استرس‌های محیطی کمک می‌کند.

پیوش جین، زیست‌شناس گیاهی دانشگاه کرنل، این طراحی آزمایشی را هوشمندانه دانسته و معتقد است که مسیرهای ارتباطی بین گیاه به گیاه را که پیش‌تر کمتر شناخته شده بودند روشن می‌کند.

میتلر بیان کرده است: «اگر شرایط نامساعد باشد، بهتر است گیاهان در گروه رشد کنند؛ اما در شرایط ایده‌آل، رشد انفرادی به نفع آنهاست.»

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که جوامع گیاهی می‌توانند رفتارهای همکارانه داشته باشند و در پاسخ به تهدیدات مشترک، ساختارهای ارتباطی پیچیده‌ای برای افزایش بقا ایجاد کنند. این کشف دیدگاه ما را درباره تعاملات گیاهی از رقابت صرف به سمت یک مدل اجتماعی-اکولوژیکی پیچیده‌تر هدایت می‌کند.