درخت‌ها هم عضله دارند!

باشگاه خبرنگاران جوان - تقریباً ۱۵ سال پیش بود که دانشمندان دریافتند گیاهان دارای یک مکانیسم بیولوژیکی هستند که مورفولوژی آنها یا به عبارت ساده‌تر، شکل آنها را کنترل می‌کند؛ چیزی که تصور می‌شد فقط در حیوانات دیده می‌شود. اکنون محققانی از همان موسسه، نحوه عملکرد آن را کشف کرده‌اند و آن را یک نسخه درختی از عضله معرفی کرده‌اند.

محققان موسسه ملی تحقیقات کشاورزی، غذا و محیط زیست فرانسه(INRAE) و دانشگاه کلرمونت اوورنی(Clermont Auvergne) نشان داده‌اند که رشد و بقای گیاهان پیچیده‌تر از آن چیزی است که قبلاً تصور می‌شد.

در حالی که قبلاً مشخص شده بود که گیاهان استراتژی‌هایی برای بهینه‌سازی قرار گرفتن در معرض نور و روش‌های بی‌شماری برای مقابله با شوری، خاک فقیر از مواد مغذی و عوامل بیماری‌زا دارند، دانشمندان اکنون نشان داده‌اند که برخی از گونه‌ها از نسخه عضله خود برای شکل دادن به خود استفاده می‌کنند و نشان می‌دهند که این فقط یک بخش طبیعی از رشد نیست، بلکه یک مکانیسم استراتژیک و پرانرژی است که به آنها بهترین شانس بقا را می‌دهد.

محققان برای جداسازی این حس، آزمایشی را با صنوبرهای جوان طراحی کردند. ابتدا درختان جوان به صورت افقی قرار داده شدند که باعث شد به سمت بالا و به سمت نور خم شوند. سپس درختان خمیده روی یک سکوی چرخان افقی درون یک کُره که از هر جهت روشن می‌شود، قرار داده شدند. ایده اصلی حذف نقش جاذبه (یک عامل کلیدی در رشد عمودی درخت) بود.

آنچه آنها دریافتند این بود که با گذشت زمان، درختان جوان در خلاف جهت موقعیت افقی خود به عقب رانده شدند و به تدریج با رشد به سمت موقعیت عمودی حرکت کردند و به نظر می‌رسید که خود را اصلاح می‌کنند و نوعی وضعیت در شکل خود ایجاد می‌کنند.

محققان با بررسی دقیق‌تر دریافتند که گیاهان قادر به تولید نوع خاصی از چوب که تیم آن را «چوب کششی» می‌نامد، در یک طرف ساقه هستند که از حرکت فشاری-کششی برای هدایت نحوه رشد ساقه استفاده می‌کند و اساساً مانند عضله‌ای عمل می‌کند که رشد را به سمت بالا هدایت می‌کند.

برونو مولیا(Bruno Moulia)، مدیر تحقیقات INRAE می‌گوید: آنچه ما کشف کرده‌ایم، یک حلقه حسگر-حرکتی واقعی است که در قسمت‌های چوبی درختان فعالیت می‌کند. هماهنگی ضعیف در فعال‌سازی متوالی چوب کششی منجر به تنش داخلی بیش از حد می‌شود که می‌تواند بر کیفیت چوب تأثیر بگذارد. بنابراین، این یافته‌ها تحقیقات کاربردی بیشتری را با هدف بهبود کیفیت چوب و دستیابی به درختانی که تا حد امکان صاف و تا حد امکان آرام هستند، صرف نظر از هر چیزی که زندگی به آنها تحمیل کند، تغییر شکل می‌دهند.

ما اخیراً بررسی کردیم که چگونه شبه‌نهنگ‌های تک‌شاخ(ناروال) تنها عاج‌های صاف در قلمرو حیوانات را دارند. معلوم شد که این درختان خاص، فرآیند مشابهی شامل شیمی و بیومکانیک دارند که صاف بودن آنها را هدایت می‌کند. در حالی که آن چوب کششی در یک طرف ساقه، این فرآیند را آغاز می‌کند، در نهایت جهت خود را تغییر می‌دهد و اساساً برای صاف کردن ساختار گیاهان صنوبر عمل می‌کند.

اساساً دو طرف ساقه درخت مانند عضلات مخالف (نوعی که در بسیاری از حیوانات می‌بینیم) کار می‌کردند و چیزی که هیچ ارتباطی با تورژسانس سلول‌های گیاهی ندارد، چیزی که می‌دانیم نقش مهمی در مورفولوژی گیاهان دارد.

فلیکس هارتمن(Félix Hartmann)، مهندس تحقیقات INRAE می‌افزاید: آشکارسازی قابلیت‌های قابل توجه درختان نیاز به نبوغ زیادی دارد. ما در این پروژه با گرد هم آوردن محققانی از رشته‌های مختلف، با مهارت‌ها و دیدگاه‌های مکمل به این مهم دست یافتیم. این امر مستلزم زمان و پشتکار است، اما این اکتشافات میان‌رشته‌ای نشان می‌دهد که این تلاش ارزشمند است.

این مطالعه نشان می‌دهد که یادگیری در مورد حس عمقی می‌تواند به ما کمک کند تا از شر «کوری گیاهی» خلاص شویم که در نهایت به نفع همه است. همچنین نشان می‌دهد که برای ایجاد تغییر نیازی نیست دانشمند باشید. همانطور که این مطالعه در سال ۲۰۲۵ نشان داد، افرادی که عکس‌های خود را در پایگاه iNaturalist قرار دادند، در شناسایی حداقل دوازده گونه جدید نقش داشتند. درست مانند درک ما از گیاهان، ارزش شهرونددانشمندان دست کم گرفته شده و توجه به آنها به شدت مورد نیاز است.

این پژوهش در مجله New Phytologist منتشر شده است.

منبع: ایسنا