گیاه گوشتخواری که حافظه دارد!

گیاه گوشتخوار موسوم به «دیونه» قادر است حیوانات کوچک را شکار و هضم کند و سپس به کمک برگ‌های خاص خود مواد مغذی بدن آن ها را جذب نماید.

وجود شش حسگر مویی در سطح داخلی هر برگ این گیاه باعث می شود که طعمه را حس کرده و با بستن برگ ها، آن را به دام اندازد. البته برای بسته شدن دام، حس کردن یک تماس منفرد کافی نیست، بلکه طعمه باید طی 30 ثانیه بعد از تماس اول، تماس دومی را نیز با موهای حسگر برقرار کند. این اتفاق باعث می شود که برگ ها در کسری از ثانیه روی هم بسته شده و طعمه بدشانس را به دام بیندازند.

این موضوع نشان می دهد که گیاه فوق، قادر است اولین محرک ایجاد شده را برای حدود 30 ثانیه به یاد داشته باشد. اما این گیاه چگونه بدون برخورداری از مغز و سیستم عصبی چنین کاری را انجام می دهد؟

در مطالعه ای که در Nature Plants منتشر شده است محققان موسسه ملی زیست شناسی اولیه ژاپن (NIBB) موفق به ثبت غلظت کلسیم داخل سلولی در صفحات برگی گیاه دیونه شده اند و نشان داده اند که حافظه کوتاه مدت آن را می توان با تغییر در غلظت کلسیم توضیح داد.

به گفته این محققان، «ما بیش از دو سال و نیم آزمایش های زیادی را انجام دادیم، اما همه آنها ناموفق بودند. با این حال گیاه دیونه دارای چنان سیستم جذابی بود که دست از تلاش برنداشتیم و سرانجام متوجه شدیم که با استفاده از یک DNA خارجی با کارایی بالا، می توان روی نوعی از این گیاه که در تاریکی رشد کرده است، اثرگذار شد و آن را به منظور انجام تحقیقات مورد نظر، به صورت تراریخته درآورد».

تیم تحقیقاتی فوق با استفاده از این نوع تراریخته از گیاه دیونه، موی حسی روی برگ آن را با یک سوزن تحریک کرده و سپس تغییرات سطح کلسیم داخل برگ را با جزئیات اندازه گیری کرد.

در حالی که اولین تحریک باعث افزایش غلظت کلسیم داخل سلول در تیغه برگ شد، محرک دوم غلظت یون کلسیم را به میزان بیشتری افزایش داد. این نتایج نشان داد که دام تنها زمانی بسته می شود که غلظت کلسیم داخل سلولی از یک آستانه خاص فراتر رود.

مچنین بررسی ها نشان داد که غلظت کلسیم داخل سلولی با گذشت زمان پس از افزایش ناگهانی ناشی از اولین تحریک شروع به کاهش می کند.

به بیان مجریان این پژوهش، «اگر فاصله بین محرک های اول و دوم احساس شده توسط موهای حسی بیش از 30 ثانیه باشد، دام بسته نمی شود. زیرا با وجود انجام دو تحریک، غلظت کلسیم داخل سلولی از آستانه سیگنالینگ بیشتر نمی شود. بنابراین، می توان حافظه گیاه دیونه را به تغییر غلظت کلسیم داخل سلولی مرتبط دانست».

گفتنی است این تحقیق جالب توجه اولین گام در جهت آشکار کردن تکامل حرکتی، قابلیت های گوشت خواری و سازوکارهای اساسی گیاه عجیب دیونه است که می تواند سرنخ های متعددی را در این خصوص به دست دهد.

نویسنده: محمدرضا دلفیه

No tags for this post.