علماء يكتشفون "أفواه" للنباتات... فيديو
© Photo / unsplash/Annie Spratt
تابعنا عبر
كشف باحثون عن ظاهرة تبدو وكأنها مشهد من أحد الأفلام السينمائية، لكن الفتح والإغلاق الأخضر هو استجابة النبات لتغير مستويات ثاني أكسيد الكربون والرطوبة.
وفقا لمقال في صحيفة "ديلي ميل" البريطانية تحت عنوان "متجر الرعب الصغير؟ فيديو مرعب يظهر النباتات تتنفس من خلال أفواه تفتح وتغلق"، التقط باحثون في جامعة كاليفورنيا سان دييغو نظرة عن قرب على ثغرة واحدة، وهي عبارة عن مسام توجد في جلد الأوراق، تفتح وتغلق في حركة تشبه التنفس.
وقال رئيس الفريق البحثي جوليان شرودر: "الاستجابة للتغيرات مهمة لنمو النبات وتنظم مدى كفاءة المصنع في استخدام المياه، وهو أمر مهم لأننا نرى زيادة الجفاف وارتفاع درجات الحرارة".
ووجدت الدراسة، التي أجريت في عام 2021، بتمويل من مؤسسة العلوم الوطنية، أن الإنتاجية الزراعية العالمية على مدار الستين عامًا الماضية لا تزال أقل بنسبة 21 في المائة مما يمكن أن تكون عليه من دون تغير المناخ.
على الجانب السفلي من الأوراق وفي أي مكان آخر، اعتمادا على النبات توجد فتحات صغيرة تسمى الثغور - الآلاف لكل ورقة مع الاختلافات حسب الأنواع النباتية.
وقال المتحدث باسم المؤسسة الوطنية للعلوم جاريد داشوف " مثل بوابات القلعة الصغيرة، تفتح أزواج من الخلايا على جوانب مسام الفم - والمعروفة باسم الخلايا الحامية - مسامها المركزية لاستيعاب ثاني أكسيد الكربون".
وأضاف أنه عندما تشعر النباتات بزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون، فإن البروتين الثاني يمنع البروتين الأول من إبقاء الثغور مفتوحة.
وقال جوليان شرودر إنه تم "اكتشاف أن مستشعر ثاني أكسيد الكربون في النباتات يتكون من بروتينين".
وتابع أنه في بيئة منخفضة ثاني أكسيد الكربون حيث يحتاج النبات إلى إبقاء الثغور مفتوحة لفترة أطول للحصول على الكمية التي يحتاجها لعملية التمثيل الضوئي، ينشط البروتين المعروف باسم HT1 إنزيما يجبر الخلايا الحامية على الانتفاخ، مما يبقي الثغرة مفتوحة.
Scientists discover mechanism plants use to control ‘mouths’
— Bioengineer.org (@bioengineerorg) December 7, 2022
Read more: https://t.co/aGruruN3UD pic.twitter.com/GOZr7isCiO
وقال داشوف "ومع ذلك، عندما تكون الثغور مفتوحة، يتعرض الجزء الداخلي من النبات للعناصر وتضيع المياه من النبات في الهواء المحيط، مما قد يؤدي إلى جفاف النبات، لذلك يجب على النباتات موازنة امتصاص ثاني أكسيد الكربون مع فقدان بخار الماء من خلال التحكم في المدة التي تظل فيها الثغور مفتوحة".
وقال ريتشارد سير، مدير برنامج "NSF" إن "تحديد كيفية تحكم النباتات في ثغورها في ظل تغير مستويات ثاني أكسيد الكربون يخلق نوعًا مختلفًا من الانفتاح - وطرقا جديدة للبحث وإمكانيات لمواجهة التحديات المجتمعية."
