عندما تتحدث النباتات.. دراسة حديثة تثبت أن أجزاء النباتات تتواصل فيما بينها

قد تفتقر النباتات إلى وجود مخ كما هو الحال في الكائنات الحية الأخري، لكن لديها نظامًا عصبيًا من نوعٍ أخر. اكتشف علماء الأحياء النباتية في هذا البحث أنه عندما يتم أكل ورقة، فإنها تحذر الأوراق الأخرى باستخدام بعض الإشارات نفسها التي تستخدمها الحيوانات. تتحدث الخلايا العصبية الحيوانية مع بعضها البعض بمساعدة حمض أميني يسمى الجلوتامات، والذي – بعد إطلاقه بواسطة خلية عصبية مثارة – يساعد على إطلاق موجة من أيونات الكالسيوم في الخلايا المجاورة. تنتقل الموجة عبر الخلية العصبية التالية، والتي تنقل الإشارة إلى الخلية التالية في الخط، مما يتيح الاتصال لمسافات طويلة.

اكتشف العلماء آلية مشابهة في نباتات Arabidopsis، وذلك عندما تتعرض أوراقها للأكل! سيساعد هذا البحث الجديد في كشف لغز طويل الأمد حول كيفية تواصل الأجزاء المختلفة من النبات مع بعضها البعض.

قد تفتقر النباتات إلى أدمغة، لكن لديها نظامًا عصبيًا من نوعٍ ما. والآن، اكتشف علماء الأحياء النباتية أنه عندما يتم أكل ورقة، فإنها تحذر الأوراق الأخرى باستخدام بعض الإشارات نفسها التي تستخدمها الحيوانات. بدأ العمل الجديد في كشف لغز طويل الأمد حول كيفية تواصل الأجزاء المختلفة من النبات مع بعضها البعض.

تتحدث الخلايا العصبية الحيوانية مع بعضها البعض بمساعدة حمض أميني يسمى الغلوتامات، والذي – بعد إطلاقه بواسطة خلية عصبية مثارة – يساعد على إطلاق موجة من أيونات الكالسيوم في الخلايا المجاورة. تنتقل الموجة عبر الخلية العصبية التالية، والتي تنقل الإشارة إلى الخلية التالية في الخط، مما يتيح الاتصال لمسافات طويلة.

لكن العلماء كانوا يحققون في شيء آخر عندما عثروا على اكتشافهم: كيف تتفاعل النباتات مع الجاذبية. لقد طوروا مستشعرًا جزيئيًا يمكنه اكتشاف الزيادات في الكالسيوم، والتي اعتقدوا أنها قد تلعب دورًا. لقد قاموا بتربية المستشعر، الذي يتوهج بشكل أكثر سطوعًا مع زيادة مستويات الكالسيوم، في نبات الخردل المسمى أرابيدوبسيس . ثم قاموا بقطع إحدى أوراقها لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم اكتشاف أي نشاط للكالسيوم.

لقد رأوا على الفور توهجًا أصبح أكثر سطوعًا، ثم خافتًا، بجوار الجرح مباشرةً؛ ثم ظهر التوهج واختفى بعيدًا حتى وصلت موجة الكالسيوم إلى الأوراق الأخرى (أعلاه)، حسبما أفادوا به اليوم في مجلة Science . حددت دراسة أخرى الغلوتامات كمحفز لموجة الكالسيوم.

على الرغم من أن علماء الأحياء النباتية يعرفون بالفعل أن التغييرات التي تطرأ على جزء واحد من النبات يتم استشعارها من قبل الأجزاء الأخرى، إلا أنهم لم يكن لديهم أي فكرة عن كيفية نقل هذه المعلومات.

والآن بعد أن شاهدوا موجة الكالسيوم ودور الغلوتامات، أصبح بإمكان الباحثين مراقبة الاتصالات الداخلية للنبات، بل وربما التلاعب بها في يوم من الأيام.