گیاهان همانند انسان ها می بینند

به گفته محققان نتایج بدست آمده جزو مستدل ترین مدارکی بوده که تاکنون در این زمینه بدست آمده و فرضیه ای که تا پیش از این  به شدت مورد قبول بوده را رد می کند. گفتنی است در فرضیه پیشین تصور بر آن بود که اجداد گیاهان اولیه، چیزی شبیه به سنسور نوری جهت درک نور قرمز داشتند که به آن ها کمک می کرد تا با کمک آن از آب به سمت خشکی حرکت کنند.

به گفته فی وی لی،ت محقق دانشگاه دوک همان طور که ما انسان ها به کمک چشمان خود جهان اطرافمان را می بینیم گیاهان نیز به کمک پروتئین هایی که به نور حساس بوده و در برگ های آن ها مستقر هستند جهان اطراف را نظاره گرند. این پروتئین ها فوتورسپتور ها نام داشته و نقش مهمی در حیات گیاهان ایفا می کنند.

فوتورسپتور تغییرات در جهت , شدت , درازا و طول موج نور تابیده شده  به گیاه را زیر نظر داشته و با ارسال سیگنال هایی زمان جوانه زدن , غنچه دادن و حتی  چگونگی خم و کشیده شدن را به گیاه جهت جلوگیری از برخورد و آسیب دیدن از گیاه همسایه اطلاع می دهد. به گفته لی،نور چیزی است که به گیاهان انرژی مورد نیاز جهت زنده ماندن را اهدا می کند اما شدت آن با توجه به ساعتی که  طی روز در آن قرار داریم و یا حتی فصلی که در آن هستیم متغییر است.  فوتورسپتور های موجود در داخل برگ گیاهان به آن ها در تشخیص فصول سال کمک می کنند این پروتئین ها حتی به گیاه کمک می کند تا محل قرارگیری خود (فضای باز یا در سایبان و داخل منزل) را نیز تشخیص دهند.

گروهی از پروتئین های فوتورسپتور به نام فیتوکروم ها باعث می شوند تا گیاه توانایی شناسایی و جذب نور در محدوده مادون قرمز و فرا قرمز از طیف نور را داشته باشد. گفتنی است این دامنه از طیف نوری، اصلی ترین طول موج نوری بوده که گیاهان از آن برای انجام عمل فوتوسنتز استفاده می نمایند.

20 سال پیش محققان دریافتند که گیاهان تنها موجوداتی نیستند که از فیتوکروم ها استفاده نموده و به حیات خود ادامه می دهند. با بهره گیری از رشته های DNA و رمز گشایی آن ها دانشمندان شروع به یافتن ژن های مشابهی در سیانو باکتری ها کردند , لازم به ذکر است که این باکتری ها جزو باکتری های سبز رنگ کوچکی بوده که در اقیانوس ها , رودخانه ها و قنات ها زندگی می کنند.

بر اساس شباهت های قابل توجه میان ژن های فیتوکروم در گیاهان و سیانو باکتری ها، محققان احتمال می دهند که گیاهان میلیون ها سال پیش  فیتوکروم های خود را از طریق بلعیدن  سیانو باکتری هایی که به شکلی مستقل زندگی می نمودند کسب کرده اند.

در ادامه این تئوری بیان می شود که آن ها به جای هضم کردن سیانو باکتری ها تبدیل به مکانی امن و مطمئن برای رشد نمو آن ها شدند.

 این تئوری وجود کلورپلاست را کاملا تایید می نماید. گفتنی است کلوروپلاست اندامکی در گیاهان بوده که نور خورشید را به مواد غذایی مبدل می سازد.

به گفته لی در سال های اخیر، محققان علاوه بر کشفیات اخیر , فیتوکروم هایی در باکتری های قارچ ها و جلبک ها کشف کرده اند که مجددا ذهن آن ها را وادار به تفکر بیشتر در این زمینه نموده است (به عنوان مثال یکی از مسائلی که ذهن دانشمندان را به شدت مشغول کرده منشا فیتوکروم هاست.).

 برای یافتن پاسخ این سوال لی به همراه کاتلین پرایر و سارا متیو از دانشگاه هاروارد، دیتابیس های موجود را بررسی کرده و بیش از 300 رشته DNA و RNA از پروتئین های جلبک ها , سرخس ها , خزه و گیاهان موجود در خشکی را مورد تحلیل و آنالیز قرار دادند.

با محاسبه شباهت های ژنتیکی موجود ،محققان توانستند تا تغییرات ژنتیکی بوجود آمده روی سنسور های نور قرمز که بعد از گذر از نسلی به نسل دیگر بوجود آمده بود را مجددا به حالت اولیه خود باز گردانند.

بعد از بررسی های انجام شده مشخص شد فیتوکروم های گیاهان بیشتر شبیه به جلبک ها بوده تا سیانو باکتری هایی که در آزمایش ها مشاهده شده بودند.

علاوه بر این محققان موفق به کشف تعدادی از فیتوکروم های متنوع در جلبک سبز شدند که به آن ها کمک می کرد تا به درک بهتری از چگونگی انتقال این گیاهان از حیات آبی به حیات خشکی برسند. دانشمندان احتمال می دهند که جلبک های ذکر شده در محلی پر آب زندگی می کردند زیرا موفق شدند تا بعد از پایین آمدن آب دریاها همچنان به زندگی خود ادامه دهند.

به گفته لی اولین نسل از جلبک هایی که به سمت خشکی آمدند با شرایط بسیار متفاوتی به ویژه از لحاظ نور محیطی مواجه شدند که فوتورسپتور ها نقش مهمی در خوگرفتن و عادت کردن آن ها به این محیط جدید ایفا کردند.

منبع

No tags for this post.