کشف علمی تازه: گیاهان با تولید ایزوپرن، آفات را فراری میدهند
برای سالها تصور میکردیم گیاهان تنها موجوداتی آرام و بیدفاع هستند که در برابر تهدیدات محیطی به کمک عوامل خارجی زنده میمانند. اما پژوهشی تازه که در نشریه معتبر Science Advances منتشر شده، نشان میدهد گیاهان مجهز به یک سپر دفاعی طبیعی هستند که به شکل شگفتانگیزی در برابر آفات و حشرات کار میکند.
ایزوپرن چیست و چه نقشی دارد؟
ایزوپرن (Isoprene) یک ترکیب آلی فرار (VOC) است که توسط بسیاری از گیاهان و درختان، از جمله بلوط و صنوبر، تولید میشود. سالها دانشمندان میدانستند که این ماده از برگها خارج میشود، اما دلیل و کارکرد دقیق آن مشخص نبود. فرضیههایی مطرح شده بود که شاید ایزوپرن در دفع آفات نقش داشته باشد، اما شواهد کافی در این زمینه وجود نداشت.
مطالعه اخیر نشان میدهد ایزوپرن دقیقاً همان کاری را انجام میدهد که بسیاری از سموم شیمیایی در کشاورزی انجام میدهند: محافظت از گیاه در برابر حمله حشرات. جالبتر اینکه گیاهان در شرایط سخت مانند گرمای شدید یا استرس محیطی، تولید این ماده را افزایش میدهند. این فرآیند آنقدر برای گیاه مهم است که حاضر است تا ۲ درصد از کربن ذخیرهشده خود را صرف ساخت ایزوپرن کند.
آزمایشی که راز گیاهان را برملا کرد
گروهی از پژوهشگران دانشگاه ایالتی میشیگان برای بررسی این پدیده، آزمایشهایی در گلخانه انجام دادند. آنها گیاهان تنباکو را به دو گروه تقسیم کردند:
-
گروه اول: گیاهانی که ژنتیکی اصلاح شده بودند تا ایزوپرن تولید کنند.
-
گروه دوم: گیاهانی که توانایی تولید ایزوپرن نداشتند.
سپس هر دو گروه در معرض کرم شاخدار تنباکو (Manduca sexta) قرار گرفتند. نتایج شگفتانگیز بود: کرمها بهطور واضح برگهای بدون ایزوپرن را ترجیح میدادند و برگهای دارای ایزوپرن تقریباً سالم باقی میماندند. حتی حشراتی که از برگهای حاوی ایزوپرن تغذیه کرده بودند، رشد کمتری داشتند.
مزیت و هزینه زیستمحیطی ایزوپرن
هرچند ایزوپرن یک خط دفاعی مؤثر برای گیاهان است، اما بهایی هم دارد. این ماده بهعنوان یک هیدروکربن پراکنده در جو شناخته میشود و بعد از متان، دومین هیدروکربن فراوان در اتمسفر زمین است. افزایش غلظت ایزوپرن در هوا میتواند روی کیفیت هوا و تشکیل اوزون سطح زمین تأثیر بگذارد، که خود موضوعی مهم در حوزه تغییرات اقلیمی و آلودگی هوا بهشمار میرود.
جمعبندی
کشف نقش ایزوپرن در گیاهان، دیدگاه ما را نسبت به تواناییهای این موجودات تغییر میدهد. این یافته نشان میدهد که گیاهان نهتنها موجوداتی منفعل نیستند، بلکه فعالانه برای بقای خود تلاش میکنند و حتی روشهای پیچیدهای برای مقابله با دشمنان طبیعیشان توسعه دادهاند. با این حال، همانطور که این کشف جنبههای هیجانانگیزی از زیستشناسی گیاهی را آشکار میکند، لازم است اثرات زیستمحیطی آن نیز با دقت بررسی شود.
