راهنماتو- گیاهان گلدار به سمت نور رشد میکنند تا اندامهایشان در موقعیتی بهتر برای جذب نور خورشید قرار بگیرد که بعدا این نور را طی فتوسنتز به انرژی شیمیایی تبدیل میکنند.
به گزارش راهنماتو، این پدیده، نورگرایی (فتوتروپیسم) نام دارد. در گیاهان گلدار جهت نور از طریق گیرندههای نور (فتوتروپین) جذبکننده نور آبی حس میشود.
گیرندههای نور در سمتی از گیاه که در روشنایی قرار دارد بیشتر از سمتی که در سایه است فعال میشود. این گرادیان یا افتوخیزِ فعالیتِ گیرندههای نور در دو سوی روشن و تاریک گیاه است که به گیاه اجازه میدهد منشأ نور را تشخیص دهد.
حال پرسش این است که آیا لازم است که گیاه ویژگی خاص فیزیکی در بافتهایش داشته باشد تا بتواند از این گرادیان نوری بهره بگیرد و بتواند جهت نور را شناسایی کند؟ پاسخ دانشمندان به این پرسش بله است و بر اساس آن توضیح میدهند که چرا برخی گیاهان با ساقه شفاف نمیتوانند جهت نور را شناسایی کنند.
تحقیق موردی روی گیاهی با ساقههای شفاف
محققان در دانشگاه لوزان در سوییس روی مجراهای ریز هوا در داخل سلولهای گیاهان تمرکز کردهاند که این گرادیان (افتوخیز فعالیت گیرندههای نوری در دو سوی روشن و تاریک گیاه) را از طریق پراکندنِ نور افزایش میدهد. نتایج مطالعه آنها در نشریه ساینس منتشر شده است.
پروفسور کریستین فانکاسر، محقق دانشگاه لوزان، میگوید: «همه چیز با مشاهده یک گونه جهشیافته از گیاه آرابیدوپسیس تالیانا - رشادی گوشموشی- با ساقههایی که به شکل شگفتانگیزی شفاف بودند، آغاز شد.»
«ما دریافتیم که ظاهر شیریرنگ ساقههای انواعی از این گیاه جوان که در طبیعت میروید، درحقیقت به دلیل وجود هوا در مجراهای بینسلولی است که به شکل دقیقی در بافتهای متنوع آن قرار گرفتهاند. اما در گونههای جهشیافته یک مایع آبدار جایگزین هوا شده که به همین دلیل ساقهها در این گونههای جهشیافته شفاف میشوند.»
«ما مشاهده کردیم که این گیاهان با ساقههای شفاف نمیتوانند به درستی جهت نور را تشخیص دهند. »
علتش تفاوت بین خاصیتهای نوری آب و هواست. در گیاهان طبیعی نور بعد از عبور از نهال گیاه دچار پراکندگی میشود.
مارتینا لگریس، یکی از نویسندگان این پژوهش، میگوید: «اگر دقیقتر بخواهیم توضیح دهیم باید بگوییم که آب و هوا ضریب شکستهای متفاوتی دارند. همه ما این پدیده را در رنگینکمانهای زیبایی که بعد از باران شکل میگیرند مشاهده کردهایم.»
اما گیاه جهشیافته فاقد این ویژی است و درنتیجه نمیتواند افتوخیز نوری یا گرادیان نوری ایجاد کند. خیلی ساده یعنی تفاوت چشمگیری در فعالیت گیرندههای نور در ناحیه روشن و تیره گیاه ایجاد نمیشود و علتش آن است که نور خیلی راحت از داخل ساقههای شفاف عبور کند.
مجراهای بینسلولی پرشده از هوا طیفی از عملکردهای دیگر نیز دارند که از آن جمله میتوان به توسعه تبادل کربن دیاکسید و اکسیژن در برگ و مقاومت در برابر هیپوکسی یا کاهش میزان اکسیژن در زمان غرقابی شدن یا سیل اشاره کرد.
