الثلاثاء، 6 مارس 2012

الأحاديث السرية بين النباتات:رسالة إلى من يهمه الأمر

تزحف يرقة صغيرة متسلقة جذع نبتة "الطباق" ببطء و روية ، و ما أن تصل إلى ورقتها المخضرة حتى تشرع فى إلتهامها قضمة تلو الأخرى، و لا حيلة للنبتة المسكينة سوى الإستسلام لفكى يرقة جائعة. و بينما تستمتع اليرقة بوجبتها الخضراء ، تُفاجأ بإنقضاض من ألد أعدائها "الدبور الطفيلى" ، و تدور بينهما معركة تنتهى بهزيمة الدودة و نجاح الدبور فى وضع بيضة داخلها حتى إذا ما تفقست ، تقتات صغار الدبور الوليدة على اليرقة و تقتلها ببطء. يمكننا القول أن هجوم الدبور لم يكن مصادفة بحتة ، إنما هو تلبية لرسالة إستغاثة بعثت بها نبتة الطباق عن قصد إلى الدبور لكى ينقذها من براثن اليرقة الجائعة.


هجوم الدبور الطفيلى على اليرقة آكلة الطباق

رسالة:"النجدة!"

فى أى لحظة تتوقع نبتة الطباق هجوم من أحد أعدائها الطبيعيين من يرقات العُث ، ناهيك عن بق الأوراق و البرغوث الخنفساء. قد لا تكفى الأشواك وحدها لردع هذه النوعية من الأعداء و لابد من اللجوء إلى الحلفاء. يتبع أفراد الفصائل النباتية المختلفة هذه الإستراتيجية الدفاعية التى تشبه إلى حد كبير تلك التى يتبعها الجهاز المناعى للإنسان عندما يطلق أجسامه المضادة للقضاء على مسببات الأمراض من فيروسات أو بكتيريا دخيلة. ذكاء الإستراتيجية يكمن فى الكيفية التى يتواصل بها النبات مع حلفائه و التى سعى العلماء حثيثا لإكتشاف اللغة الكامنة وراءها. قد يبدو عالم النبات غارقا فى صمت مطبق ، بينما تكسر ضوضاء البرية من حوله حاجز الصمت ، لكن تحت هذا الغطاء الصامت يدور حديث كيميائي صاخب.

مع أول قضمة تلتهمها الحشرة المعادية ، يتعرف النبات عليها مباشرة من لعابها و من ثم فإنه يطلق مواد كيميائية سامة لتقتلها أو على الأقل تسبب لها عسر هضم! ربما لا تنجح تلك التقنية ، و منها ينتقل النبات إلى خطه الدفاعى الثانى بإطلاقه لمواد طاردة تنتشر عبر الهواء لإجبار الحشرات الدخيلة على الإبتعاد عنه.

عكف عالم الأحياء "إيان بولدوين" من معهد ماكس بلانك الألمانى ، على إستكشاف اذا ما كان النبات يمتلك أسلحة دفاعية أخرى فى ترسانته الحربية. لذلك فقد صمم وشريكه "أندريه كيسلر" تجربة لدراسة رد فعل الحشرات تجاه المواد الكيميائية المختلفة التى تطلقها النباتات فى حالة الخطر. و بمحاكاة لحالة تعرض نبتة الطباق للهجوم من قبل العُث و وضع بيضه على ورقتها ، تبين أن أحد أعداء العث و هى حشرة "جيوسوريس بالينز Geocoris Pallens" و التى تتغذى على بيوضه قد إنجذبت بالفعل تجاه النبتة مُلبية نداء الإستغاثة. و فى هذا الصدد يؤكد "كيسلر" : تستطيع النباتات وقاية أنفسها من نحو90% من أعدائها المتغذيين على العشب بإطلاق كيماويات معينة تنتشر عبر الجو، و يضيف أن التواصل الكيميائى فى النباتات هو أمر طبيعى و يحدث من حولنا بشكل متكرر دون أن نلحظ.

حشرة جيوسوريس تنجذب لنبتة الطباق

كان "بولدوين" من أوائل من أجروا تجاربهم فى قلب الطبيعة ، لكن سبقه إلى دراسة اللغة الكيميائية للنباتات العديد من العلماء الذين قد أجروا تجاربهم داخل المعمل، منهم بروفيسورة "كونسويلو دى موريس" المتخصصة بعلم الحشرات بجامعة ولاية بنسلفينيا. كشفت " دى موريس" من خلال تجربها أن النباتات التى تطلب المساعدة من الحشرات لا تطلق إستغاثتها لأى حشرة عابرة أملا فى أن تلبى أحدها النداء. و تشرح "دى موريس" أن النبات المصاب يوضح فى رسالته لطلب المساعدة أنه قد تعرض للهجوم بل و من قام بالإعتداء عليه و من ثم فإن الحشرة المعنية هى فقط التى تستجيب للنداء . و يعزى هذا الأمر إلى أن النباتات تتعرف على الحشرة المعتدية من لعابها لذلك فإنها تطلق إنبعاثاتها الكيميائية لكى تجذب حشرة حليفة بعينها ، ففى حالة هجوم يرقة العُث على نبتة الطباق كمثال ، يقوم الطباق بإستدعاء "الدبور الطفيلى" الذى يضع بيضه فى تلك اليرقة.

هجوم الدبور

رسالة:"إحذر!"

إذا كان النبات يستخدم لغته الكيميائية للتواصل مع حلفائه من الحشرات، فإن أبناء عشيرته من نباتات هم أيضا أولى بالتواصل ، و هم أكثر حاجة لتلقى رسائل "تحذير". على مدى سنوات من البحث وجد العلماء أن أشجار الصفصاف و الحور و جار الماء و البتولا تتجاذب أطراف الحديث مع ما حولها من نباتات و تكون فى حالة إنصات لأى إشارة تحذير تأتى من رفاقها فى البرية. فى عام 1988 تناول "ميرسيل ديك" و فريقه البحثى من جامعة "فاغينينغين" الهولندية سلوك النباتات تجاه رسائل التحذير بالبحث و قد وجدوا أن النباتات التى تعرضت للإنبعاثات الكيميائية المنتشرة فى الجو جراء تعرض نباتات القطن و الفاصوليا البيضاء لهجوم من السوس ، تشحذ أسلحتها الدفاعية و تتأهب لأى هجوم قريب بإطلاقها للمواد الكيميائية التى تستدعى أعداء السوس. و لا يشترط أن يكون النبات السليم من نفس فصيلة النبات المتضرر حتى يفهم لغته ، حيث وجدت الدراسات أن نبتة الخيار تبدى ردة فعل تجاه اشارات نبتة الفاصوليا البيضاء المصابة.

بالرغم من كل ما يمتلكه العلماء من نتائج دالة على أن هناك خطاب مباشر بين النباتات و بعضها ، لم يكون هناك دليل دامغ على أن الكيماويات المنبعثة من النبتة "أ" تصل إلى النبتة "ب" و عليه فإن النبتة "ب" تبدى تصرفها. يتطلع بروفيسور الكيمياء الحيوية بجامعة إكيستر "نيك سميرنوف" إلى البت القاطع فى هذا الأمر، و من أجل هذا الهدف كان على "سميرنوف" أن يسجل تلك الإنبعاثات و يراها رأى العين حتى يثبت حدوثها. مؤخرا وجد "سميرنوف" ضالته المنشودة فى "اليرعة"، الحشرة التى تتوهج فى قلب ظلام الدامس ، و بإستخدام الهندسة الجينية إستخرج "سميرنوف" البروتين المسمى "لوسيفيريس" من الحمض النووى "دى إن إيه" الخاص باليرعة و هو المسئول الأول عن مقدرتها على التوهج فى الظلام.

اليرعة المتوهجة

أدخل "سميروف" تعديلات على الحمض النووى لنبات "الكرنب" بإضافة بروتين "لوسيفيرس" المستخرج من اليرعة و الذى بدوره يجعل من الإنبعاثات الكيميائية "ميثيل جاسمونيت" من الكرنب متوهجة و مضيئة يسهل تسجيلها بإستخدام الكاميرا.

باشر بروفيسور "سميرنوف" بإجراء تجاربه فقطع أحد أوراق الكرنب بإستخدام مقص و تمكن من إلتقاط مسار الإنبعاثات من الكرنب المصاب إلى نبتتى كرنب قريبتين و اللتين بدورهما إستلمتا رسالة التحذير و أفرزتا مواد سامة على الأوراق لحمايتهما من الأعداء مثل الديدان.

نبات الكرنب يشحذ دفاعاته بالإنصات إلى النباتات المجاورة

شبكة نباتية

لا يقتصر التواصل عبر الجو كوسط لنقل الدردشة الكيميائية بين النباتات ، حيث تمكن بعضها من تطوير وسائل أخرى للتواصل بإستخدام شبكات داخلية نرى الشبه فيها واضحا مع شبكات الإنترنت العالمية! بعض النباتات مثل الفراولة و البرسيم و قصب السكر تمتلك شبكة من الوصلات التى تتبادل عبرها المعلومات و تتألف تلك الشبكات من جذوع افقية تمثل قنوات اتصال على سطح التربة أو تحت الأرض. أجرى الباحث "جوزيف ستوفر" و فريقه من جامعة "رادبود" الهولندية، تجاربهم على مدى فاعلية هذه الشبكات فى حماية الأفراد المشاركين فى الشبكة من الخطر.

قام "ستوفر" بإطلاق سراح دودة لتأكل من ورقة نبات البرسيم الأبيض متفرعة من شبكة من الوصلات ، و بعدها سمح لمجموعة أخرى من الديدان للإختيار بين شبكة البرسيم التى تحتوى على ورقة مصابة و شبكة أخرى مجاورة لم يمسها الأذى، فكانت النتيجة أن الديدان لم تقرب الشبكة التى أصيبت أحد أفرادها . و يفسر "ستوفر" السبب بإستلام باقى أفراد الشبكة رسالة إنذار من الورقة الضحية عبر القنوات الداخلية و تولت كل ورقة إستلمت التحذير مهمة إعادة إرساله لباقى أفراد الشبكة ، و على إثرها تتخذ الأوراق وضعها الدفاعى كيميائيا، أو ميكانيكيا بأن يجعل النبات أوراقه أكثر قساوة فى المضغ و غير مرغوب فى الأكل.



الشبكة الداخلية للبرسيم الأبيض تنقل التحذيرات

بينما تعتبر تقنية الشبكات النباتية ميزة لحماية أفرادها فهى كذلك عيب خطير لقدرتها على نشر الفيروسات ، حيث أن الفيروس يجد له مدخلا عبر ورقة واحدة ليصيب الشبكة بالكامل بالعدوى ، و يشبه "ستوفر" هذه الحالة بفيروسات الحاسوب التى تتفشى على أجهزة الشبكة الواحدة.

القضاء على الآفات

إجراء الأبحاث العلمية من أجل فهم أكبر للغة النباتات الكيميائية تنعكس بشكل إيجابى على إحداث تغيرات ثورية على نظم الزراعة. يعتمد المزارعون بشكل أساسى على المبيدات و الكيماويات لمكافحة الآفات و الحشرات الضارة بالمحاصيل الزراعية، و ذلك لأن تلك المحاصيل فقدت مقدرتها الطبيعية على طلب المساعدة من حلفائها من الحشرات. القطن البرى كمثال تبلغ إنبعاثاته الكيميائية لإستدعاء الدبور الطفيلى نحو 10 امثال نظيره المزروع محليا.

يستفيد الباحثون فى الدول نامية من القدرات الطبيعية لدى النباتات على إستدعاء الحلفاء أو تنفير الأعداء للحفاظ على جودة المحاصيل. فى شرق أفريقيا تصاب محاصيل الذرة بـ"الديدان حفارة السيقان" ، لذلك فإن زراعة حشائش "مولاس قصب السكر" فى الحقل تدفع الآفات بعيدا عن المحصول ، فهو يطلق مواد كيميائية طاردة للديدان و جاذبة لأكثر أعدائها شراسة "الدبور الطفيلى". و فى الوقت ذاته يمكن زراعة النباتات التى تقتات عليها الديدان حول الحقل و بذلك يجذب الآفة بعيدا عن المحصول الأصلى.


زراعة مولاس قصب السكر فى حقول الذرة للتخلص من الآفات

تركز أبحاث علماء النباتات و بخاصة دراسات بروفيسور "بولدوين" على إيجاد تقنيات طبيعية للقضاء على الآفات بتحسين دفاعات المحاصيل الزراعية لتقوم بحماية نفسها بنفسها و طلب المساعدة من حلفائها من الحشرات حال تعرضها للهجوم ، دون اللجوء إلى المبيدات الصناعية من قبل المزارعين.

يتبادر عبير الزهور و عبق النبات الأخضر على أنوفنا نحن البشر، كخلفية عطرة لطبيعة تبدو مسالمة و هادئة. لكن بالنسبة لسكان البرية من نباتات و حشرات فإن تلك الروائح التى تحمل جزيئاتها الكيميائية كلمات و عبارات غير منطوقة ، تنذر بقرب معركة شرسة...من أجل البقاء.

المصادر:1,2,3

هناك 14 تعليقًا:

  1. سبحان الله
    معلومات جديدة كليا علي

    ردحذف
  2. مع نعرفه عن الكون من حولنا هو أقل القليل، لذا علينا أن نستكشف كل ما هو جديد
    شكرا أختى لمروك الكريم :)

    ردحذف
  3. أزال المؤلف هذا التعليق.

    ردحذف
  4. Thumbs up :) I really love plants ;)

    ردحذف
  5. بحث رائع
    شكرا على هذه المعلومات

    ردحذف

  6. جامعة المدينة العالمية
    http://www.mediu.edu.my/ar/
    المكتبة الرقمية
    http://dlibrary.mediu.edu.my/

    تمثل المكتبة الرقمية لجامعة المدينة العالمية من أبرز الصور الداعمة للبحث العلميللدارسين والمتخصصين والباحثين في شتى فروع المعرفة؛ حيث تضم أكثر منخمسين ألف مرجع، تغطي كافة التخصصات الأكاديمية، وتقوم بالتحديث المستمر لهذا المحتوى؛ مما يحقق تراكمًا معرفيًا ضخمًا على المدى البعيد.
    الرؤية:
    إتاحة قاعدة عريضة من المعلومات والبحوث العلمية المسموعة والمقروءة لخدمة الطلاب والباحثين المعتزين بالقيم الإسلامية القادرين على مواجهة التحديات، والمشاركين في نهضة المجتمعات.
    الرسالة:
    تقديمالخدمات المكتبية الرقمية والمصورة والمسموعة المتكاملة.
    الهدف من المكتبة الرقمية:
    1.نشر الرصيد العلمي في سائر فنون العلم والمعرفة وتعميمه بأسلوب يحقق الفائدة العلمية المرجوة.
    2.توظيف التقنية الحديثة والاستفادة القصوى ممّا تُتيحه من إمكانات هائلة في مجال المكتبات وبالأخص الشبكة العالمية للمعلومات “الإنترنت”.
    3.خدمةالدارسين والباحثين في شتّى بقاع الأرض بما يُوفِّر عليهم الجهد والوقت في التصفّح والعرْض والبحث بطريقة عرْض تتناسب مع المعايير العالمية للمكتبات.
    4.التعاون والمشاركة والتسويق المتبادل للموارد المكتبية مع الجهات المختصة.
    موقع المكتبة الرقمية
    http://dlibrary.mediu.edu.my/

    ردحذف
  7. افضل شركة مكافحة الحشرات بجدة
    التغلب على كافة الحشرات المنزلية خلال المنزل افضل شركة مكافحة الحشرات بجدة هو الخيار الامثل لكافة سكان جدة حيث تقوم المنزل بتوفير اعلى الامكانيات خلال فرق العمالة المختصة والمدربة بالاضافة الى توفير احدث وسائل المكافحة الفعالة والآمنة وايضا توفير كافة خدماتها في المكافحة بأفضل الاسعار الممتازة والمناسبة للجميع, فالمنزل ارخص شركة مكافحة بق الفراش بجدة, مكافحة النمل الابيض بجدة, مكافحة العته بجدة, مكافحة ثعابين بجدة
    ارخص شركة مكافحة بق الفراش بجدة
    http://elmnzel.com/pest-control-jeddah/

    ردحذف


  8. شركة رش حشرات بمكة

    نحن شركة رش حشرات بمكة نقوم بإبادة جميع انواع الحشرات بمبيدات مستوردة للقضاء على العناكب و النمل الابيض و الصراصير و العقارب و الفئران و البعوض و الذباب و الفاش
    باقل الاسعار
    كما اننا نقدم خدمة مكافحة بق الفراش و التي تكون حجمها صغير ولا يمكن إيجادها بسهولة
    فنحن نساعدكم في قتلها و مكافحتها هى و كل الحشرات
    نقدم خدماتنا في مكافحة الحشرات باقل الاسعار و ارخص التكاليف و باحسن العروض

    مكافحة بق الفراش بمكة

    http://elmnzel.com/pest-control-makkah/

    ردحذف

  9. شركة رش مبيدات بالمدينة المنورة

    اننا شركة رش مبيدات بالمدينة المنورة نستعمل اقوى انواع المبيدات الحشرية في التخلص من الحشرات من بق فراش و ناموس و عقارب و ذباب و صراصير و قوارض و الفاش و الثعابين
    حيث ان عمالتنا متخصصة في إبادة الحشرات بكفاءة و خبرة
    و نقدم خدمة مكافحة النمل الابيض بالمدينة المنورة , فنقضي عليها و على مستعمراتها بشكل نهائي لتجُنب الخراب الذي تُحدِثه و المخاطر التي تقوم بها
    تواصلوا معنا الان و احصلوا على الخدمة في الحال

    مكافحة النمل الابيض بالمدينة المنورة

    http://elmnzel.com/pest-control-medina/

    ردحذف
  10. مكافحة صراصير

    مع قبول فصل الصيف تظهر الصراصير بكثرة حيث ان اعدادها تزداد بسهولة كبيرة وعلينا القضاء عليها فى الحال

    نحن شركة مكافحة صراصير نقوم بالقضاء على كافة الصراصير الطائرة والزاحفة بشكل صحيح وامن دون الرجوع للصراصير مرة اخرى

    نحن ايضا نقوم بمكافحة الفئران بطريقة حديثة حيث نستخدم العجائن والمصائد الحديثة فى القضاء على الفئران عزيزى العميل نحن نقوم بخدمة

    متميزة نساعدك فيها على القضاء على الصراصير والفئران بطريقة سهلة ونهائية .



    مكافحة فئران

    https://www.satellitekuwaiti.net/%D9%85%D9%83%D8%A7%D9%81%D8%AD%D8%A9-%D8%AD%D8%B4%D8%B1%D8%A7%D8%AA-%D8%A7%D9%84%D9%82%D8%B1%D9%8A%D9%86/

    ردحذف
  11. شركة مكافحة صراصير بمكة
    اننا شركة تساعدك على التخلص من الصراصير نهائيا لاننا شركة مكافحة صراصير بمكة التى تعمل جاهدة من اجل ان توفر لك بيئة غير ملوثة بتواجد الحشرات بها مثل ايضا حشرة بق الفراش الذى يعانى منها الكثير من الافراد فنحن ايضا شركة مكافحة بق الفراش بمكة التى توفر لك افضل النتائج من خدماتها
    شركة مكافحة بق الفراش بمكة
    https://elbshayr.com/3/Pest-control

    ردحذف

الصفحات