رغم عدم امتلاكها أعصاب؛ إلا أن النباتات يمكنها الشعور عندما يلمسها شئ ما وعندما يتوقف هذا الشيء عن اللمس، وهذا وفقًا لدراسة أُجريت في جامعة ولاية واشنطن.

في مجموعة من التجارب؛ استجابت خلايا النبات الفردية إلى اللمس بساق زجاجية رفيعة جدًا عن طريق إرسالها موجات بطيئة من إشارات الكالسيوم إلى خلايا النبات الأخرى، وعند توقف هذا الضغط ترسل هذه الخلايا موجات أكثر سرعة. ورغم معرفة العلماء أن النباتات يمكنها الاستجابة إلى اللمس؛ إلا أن هذه الدراسة توضح أن الخلايا النباتية ترسل إشارات مختلفة عندما يبدأ اللمس ويتوقف.

وصرّح مايكل نوبلوخ، أستاذ العلوم البيولوجية بجامعة ولاية واشنطن والمؤلف الرئيسي للدراسة في مجلة نيتشر بلانتس قائلاً: “إنه لمن المدهش حقًا مدى دقة حساسية خلايا النباتات؛ والتي تجعلها قادرة على التمييز عند لمس شيء ما لها والشعور بالضغط والتوقف عنه، من خلال استشعار الهبوط في معدل الضغط”.  

وأضاف: “تشعر النباتات بذلك على نحوٍ مختلف تمامًا عن الحيوانات؛ دون امتلاكها خلايا عصبية بمستوى عالٍ من الدقة”.

اختبر نوبلوخ وزملاؤه تقنية جديدة نسبيًا على 12 نبات رشاد أذن الفأر ونبات الطباق والتي تم تهجينها خصيصًا لتمتلك مستشعرات الكالسيوم في 84 تجربة. وبعد وضع قطع من هذه النباتات تحت المجهر، وبتطبيق لمسة خفيفة لخلايا النباتات الفردية بناتئ صغير مثل ساق زجاجية رفيعة بحجم شعرة الإنسان، قد رأوا العديد من الاستجابات المعقدة بناءً على قوة اللمس ومدته، ولكن كان هناك فرقًا واضحًا عند بدء اللمس والتوقف عنه.

وفي غضون 30 ثانية من اللمسة التي أُجريت على الخلية؛ لاحظ الباحثون موجات بطيئة من أيونات الكالسيوم تُدعى “الكالسيوم العُصاري الخلوي” تنتقل من هذه الخلية عبر خلايا النبات المقابلة، تستغرق نحو 3 إلى 5 دقائق. وأظهر توقف اللمس مجموعة شبه فورية من موجات أكثر سرعة والتي تتبدد في غضون دقيقة واحدة.

يعتقد مؤلفو الدراسة أن من المحتمل أن تكون تلك الموجات نتيجة تغير الضغط داخل الخلية. بخلاف الخلايا الحيوانية ذات الأغشية القابلة للنفاذ؛ تمتلك الخلايا النباتية أيضًا جدران خلوية قوية والتي لا يمكن اختراقها بسهولة، لذا فإن مجرد لمسة خفيفة ستزيد الضغط –مؤقتًا- في الخلية النباتية.

اختبر الباحثون نظرية الضغط آليًا عن طريق إدخال مسبار ضغط شعري زجاجي دقيق في خلية نباتية. فأدى زيادة الضغط وانخفاضه داخل الخلية إلى موجات الكالسيوم المماثلة والتي نتجت عن بدء اللمس وتوقفه.

وأوضح نوبلوخ: “يستشعر البشر والحيوانات اللمس من خلال الخلايا الحسية، بينما تكون الآلية في النباتات عن طريق زيادة الضغط الداخلي للخلية أو انخفاضه”.

وأضاف: “ولن يشكل فارقًا أي خلية تكون، نحن البشر بحاجة الخلايا العصبية؛ لكن في النباتات أي خلية على السطح ستفعل هذا الشيء”.

أوضح البحث السابق أن آفة مثل اليرقة عند لدغها لورقة نبات تحث على الاستجابة الدفاعية للنبات مثل إطلاق مواد كيميائية والتي تجعل هذه الأوراق أقل استساغة أو قد تكون سامة لهذه الآفة.

وقد بينت دراسة سابقة أن تنظيف النبات يحفز موجات الكالسيوم والذي بدوره ينشط جينات مختلفة.

وأشار نوبلوخ أن الدراسة الحالية قادرة على تمييز إطلاق موجات الكالسيوم عند اللمس والتوقف عنه. ولكن يبقى سؤال كيف تستجيب جينات النباتات لتلك الإشارات. وباستخدام التقنيات الجديدة مثل مستشعرات الكالسيوم المستخدمة في هذه الدراسة؛ استطاع العلماء فك هذا الغموض.

مُضيفًا: “في الدراسات المستقبلية؛ يجب علينا تحفيز الإشارة بطريقة مختلفة عما حدث من قبل لمعرفة أي إشارة –عند بدء اللمس أوتوقفه- تحفز التدفق”.

المصدر: https://www.sciencedaily.com

ترجمة: هدير السقا

مراجعة وتدقيق: زينب محمد