آیا گیاهان می خوابند؟
خواب بخش کلیدی زندگی انسان ها است و عملی است که حداقل هر شب انجام می دهند. دیگر حیوانات نیز از سگ ها گرفته تا پرندگان وحشی می خوابند اما هم اکنون این پرسش مطرح است که آیا اشکال مختلف حیات مانند میکروب ها، حشرات، گیاهان و محصولات کشاورزی و همچنین گونه های مهاجم آن ها نیز می خوابند؟
به گزارشافکارنیوز، نوشتار حاضر به بررسی این موضوع می پردازد که آیا گیاهان نیز مانند انسان و بسیاری از حیوانات می خوابند یا خیر.
همچنین این سوال مطرح است که اگر تمامی این موجودات زنده می خوابند یا رفتار مشابهی را به نمایش می گذارند، آیا دانشمندان می توانند از این ویژگی به نفع انسان ها بهره ببرند.
این گزارش صرفا به خوابیدن گیاهان می پردازد و این که چنین پرسشی را چندین متخصص گیاه مطرح کرده اند و پاسخ کوتاه تمامی آن ها «خیر» بوده است.
گیاهان دارای سیستم های عصبی که نقش مهمی در خواب انسان ها ایفا می کند، نیستند، اما این موجودات دارای ریتم هایی هستند که با چرخه روشن - تاریک ۲۴ ساعته ای تنظیم می شوند به طوری که حتی در صورتی که تمامی اوقات در معرض نور نگه داشته شوند، درست مانند انسان ها، این ریتم را حفظ می کنند. در این جاست که ماجرا جالب می شود.
علائم چرخه ای
این چرخه شبانه روزی در انسان ها تعیین می کند چه زمانی باید بخوابند و این که هنگام برخاستن از خواب، نور خورشید هر صبح وارد اتاق شود و سلول هایی را در مغز کنترل کند که سطوح هورمون ملاتونین که به نوبه خود، خواب آلودگی را کنترل می کنند، تنظیم می کند. هر چه ملاتونین بیشتر باشد، فرد خواب آلودتر به نظر می رسد. سطوح این عنصر در طول روز افت می کند و طی شب بالا می رود.
ساعت خواب اصلی انسان در مغزش نهفته است و وی مجهز به ژن های ساعتی در تقریبا تمامی انواع سلول های بدنشان است.
به گفته جنت برام، زیست شناس گیاهی دانشگاه رایس، گیاهان نیز این تغییرات فیزیولوژیکی را در طول هر یک از مراحل روز تجربه می کنند.
وی در این باره می گوید: فواید متنوع و بسیار مهمی در کارکرد ساعت شبانه روزی گیاهان وجود دارد و ما می دانیم که این موجودات از این ساعت استفاده می کنند تا بتوانند بر طول مدت روز نظارت داشته باشند و برای تغییرات فصلی(مانند زمستان) پیش از تغییر واقعی آب و هوا آماده شوند.
در واقع، رفتار گیاهی به شدت توسط خورشید کنترل می شود و در طول روز، گیاهان نور خورشید را حین فتوسنتز به طور کامل جذب می کنند و از این فرآیند برای گرفتن انرژی استفاده می کند. اما زمانی که آفتاب غروب می کند، فرصت گیاهان برای خوردن تمام می شود و دیگر فرآیندهای فیزیولوژیکی مانند متابولیسم انرژی و رشد، زمام امور را در دست می گیرند.
گیاهان می توانند شفق را هر روز پیش بینی کنند و برای به حداکثررساندن پتانسیل فتوسنتزشان خورشید را تعقیب کنند. به طور مثال، گل آفتابگردان با بالاآمدن و غروب خورشید جلو و عقب می رود.
تیم برام از دانشگاه رایس دریافت ریتم شبانه روزی در تعداد خاصی از گیاهان همچنین تعیین می کند چه هنگام آن ها از تدافعات شیمیایی شان را در مقابل شکارچیان استفاده کنند.
یک مطالعه در سال ۲۰۱۲ روی گیاه Arabidopsis(نوعی گیاه به شدت گل ده مرتبط با کلم) نشان داد چرخه شبانه روزی این گیاه به نگهبانی از آن در مقابل گیاهان کلم کمک کند. همچنین مشخص شد مجموعه ای از گیاهان که چرخه شب و روز را دارا بودند، زمان غذاخوردن گیاهان وحشی را پیش بینی و مواد شیمیایی را برای پیشگیری از خورده شدن ساطع کردند.
در بررسی که در ژوئن گذشته انجام شد، محققان نشان دادند کلم ریتم شبانه روزی اش را پس از برداشت حفظ می کند. این ریتم شامل تولید چرخه ای نوعی ماده شیمیایی موسوم به ۴MSO است که دارای خواص ضد سرطانی است.
به گفته روبرتسون مک کلانگ، ژنتیک دان گیاهی در دانشگاه دارتموث، درست مانند دیگر موجودات زنده، گیاهان نیاز به خوردن و حفاظت از خود در مقابل شکارچیان دارند؛ با این حال، بر خلاف حیوانات، آن ها نمی توانند به دنبال غذا یا پناهگاه بگردند. در نتیجه، برای بقا، این موجودات باید از مراحل متنوع روز برای بیشینه کردن جذب غذا و رشد، کمال استفاده را ببرند؛ آن ها همچنین فعالیت شیمیایی چرخه ای حشرات و دیگر شکارچیان را برای انجام تدافعات شیمیایی یا تغییرات کوچک در دما یا زمانبندی نور خورشید برای آماده شدن برای فصول مختلف حس می کنند.
درک چگونگی کنترل ترکیب غذایی گیاهان می تواند سلامت و رژیم غذایی را ارتقا بخشد؛ می توان از ریتم های طبیعی گیاه استفاده کرد و از این داده ها برای ارتقا حاصلخیزی محصول از طریق دستکاری ساعت شبانه روزی بهره برد.
همچنین این سوال مطرح است که اگر تمامی این موجودات زنده می خوابند یا رفتار مشابهی را به نمایش می گذارند، آیا دانشمندان می توانند از این ویژگی به نفع انسان ها بهره ببرند.
این گزارش صرفا به خوابیدن گیاهان می پردازد و این که چنین پرسشی را چندین متخصص گیاه مطرح کرده اند و پاسخ کوتاه تمامی آن ها «خیر» بوده است.
گیاهان دارای سیستم های عصبی که نقش مهمی در خواب انسان ها ایفا می کند، نیستند، اما این موجودات دارای ریتم هایی هستند که با چرخه روشن - تاریک ۲۴ ساعته ای تنظیم می شوند به طوری که حتی در صورتی که تمامی اوقات در معرض نور نگه داشته شوند، درست مانند انسان ها، این ریتم را حفظ می کنند. در این جاست که ماجرا جالب می شود.
علائم چرخه ای
این چرخه شبانه روزی در انسان ها تعیین می کند چه زمانی باید بخوابند و این که هنگام برخاستن از خواب، نور خورشید هر صبح وارد اتاق شود و سلول هایی را در مغز کنترل کند که سطوح هورمون ملاتونین که به نوبه خود، خواب آلودگی را کنترل می کنند، تنظیم می کند. هر چه ملاتونین بیشتر باشد، فرد خواب آلودتر به نظر می رسد. سطوح این عنصر در طول روز افت می کند و طی شب بالا می رود.
ساعت خواب اصلی انسان در مغزش نهفته است و وی مجهز به ژن های ساعتی در تقریبا تمامی انواع سلول های بدنشان است.
به گفته جنت برام، زیست شناس گیاهی دانشگاه رایس، گیاهان نیز این تغییرات فیزیولوژیکی را در طول هر یک از مراحل روز تجربه می کنند.
وی در این باره می گوید: فواید متنوع و بسیار مهمی در کارکرد ساعت شبانه روزی گیاهان وجود دارد و ما می دانیم که این موجودات از این ساعت استفاده می کنند تا بتوانند بر طول مدت روز نظارت داشته باشند و برای تغییرات فصلی(مانند زمستان) پیش از تغییر واقعی آب و هوا آماده شوند.
در واقع، رفتار گیاهی به شدت توسط خورشید کنترل می شود و در طول روز، گیاهان نور خورشید را حین فتوسنتز به طور کامل جذب می کنند و از این فرآیند برای گرفتن انرژی استفاده می کند. اما زمانی که آفتاب غروب می کند، فرصت گیاهان برای خوردن تمام می شود و دیگر فرآیندهای فیزیولوژیکی مانند متابولیسم انرژی و رشد، زمام امور را در دست می گیرند.
گیاهان می توانند شفق را هر روز پیش بینی کنند و برای به حداکثررساندن پتانسیل فتوسنتزشان خورشید را تعقیب کنند. به طور مثال، گل آفتابگردان با بالاآمدن و غروب خورشید جلو و عقب می رود.
تیم برام از دانشگاه رایس دریافت ریتم شبانه روزی در تعداد خاصی از گیاهان همچنین تعیین می کند چه هنگام آن ها از تدافعات شیمیایی شان را در مقابل شکارچیان استفاده کنند.
یک مطالعه در سال ۲۰۱۲ روی گیاه Arabidopsis(نوعی گیاه به شدت گل ده مرتبط با کلم) نشان داد چرخه شبانه روزی این گیاه به نگهبانی از آن در مقابل گیاهان کلم کمک کند. همچنین مشخص شد مجموعه ای از گیاهان که چرخه شب و روز را دارا بودند، زمان غذاخوردن گیاهان وحشی را پیش بینی و مواد شیمیایی را برای پیشگیری از خورده شدن ساطع کردند.
در بررسی که در ژوئن گذشته انجام شد، محققان نشان دادند کلم ریتم شبانه روزی اش را پس از برداشت حفظ می کند. این ریتم شامل تولید چرخه ای نوعی ماده شیمیایی موسوم به ۴MSO است که دارای خواص ضد سرطانی است.
به گفته روبرتسون مک کلانگ، ژنتیک دان گیاهی در دانشگاه دارتموث، درست مانند دیگر موجودات زنده، گیاهان نیاز به خوردن و حفاظت از خود در مقابل شکارچیان دارند؛ با این حال، بر خلاف حیوانات، آن ها نمی توانند به دنبال غذا یا پناهگاه بگردند. در نتیجه، برای بقا، این موجودات باید از مراحل متنوع روز برای بیشینه کردن جذب غذا و رشد، کمال استفاده را ببرند؛ آن ها همچنین فعالیت شیمیایی چرخه ای حشرات و دیگر شکارچیان را برای انجام تدافعات شیمیایی یا تغییرات کوچک در دما یا زمانبندی نور خورشید برای آماده شدن برای فصول مختلف حس می کنند.
درک چگونگی کنترل ترکیب غذایی گیاهان می تواند سلامت و رژیم غذایی را ارتقا بخشد؛ می توان از ریتم های طبیعی گیاه استفاده کرد و از این داده ها برای ارتقا حاصلخیزی محصول از طریق دستکاری ساعت شبانه روزی بهره برد.
ارسال نظر