دراسات حديثة في ذكاء الطبيعة: للنباتات حاسة للسمع وقدرة على التواصل
   

دراسات حديثة في ذكاء الطبيعة: للنباتات حاسة للسمع وقدرة على التواصل






منذ ثلاثين عاماً، اتّصل التلميذ ايان بالدوين بأستاذه جاك شولتز، عالم أحياء في جامعة «دارتموث» الأميركية، ليخبره بأن أشجار الحور «تتكلّم». أحدثت تلك التجربة العلمية، التي نشرت في تموز 1983 في مجلة «ساينس»، تغيّراً جذريّاً في علم النبات إذ ستتحوّل النباتات من آليات بدائية إلى كائنات معقّدة تمتلك حساسية،

وقدرة على ردة الفعل، وصلات اجتماعيّة. فيما بعد، ساهم التطوّر التكنولوجي في دراسة «سلوك» النباتات. فعلى سبيل المثال، سمحت تقنية الاستشراب (الكروماتوغرافي) بتحليل بعض التركيزات ومقارنتها في ظروف مختلفة. وتمكّن العلماء من فبركة نباتات بجينات معدّلة لمعرفة وظيفة بعض الجينات النباتية. وجعلتبعض تقنيات التصوير حركة النباتات مرئية.

لقد تمكّن علماء الأحياء، في الفترة الأخيرة، من إحداث ثورة في النظر إلى عالم النباتات إذ توصلوا إلىنتيجة مفادها "ان النباتات كائنات ذكيّة".

 

plants 1

يقول بالدوين، الذي أصبح اليوم مدير مختبر البيئة الكيميائية في ألمانيا، إن التطوّر التقني ساهم بكشف نحو سبعمئة نوع من المستقبلات الحسية عند النباتات منها الكيميائية، والحرارية، والضوئية، والميكانيكية. تلتقط النباتات موجات ضوء لا يستطيع الإنسان كشفها، وتتفاعل النباتات مع لمسات خفيفة وتكشف انحناءات الجذوع والجذور. وتتفوّق النباتات على الإنسان بقدرتها على التقاط الإشارات التي تحمل معلومات عن المحيط. فتعدّل النباتات شكلها، ووتيرة الأيض وتركيبتها الكيميائية وفق العوامل الخارجية مثل الرياح، أشعة الشمس ولدغات الحشرات.

فمن يصدّق بأن النباتات تمتلك حاسة للسمع، وتعرف كيف تتمايل وكيف تتواصل بين بعضها البعض، وتظهر قدرة على التذكّر وعلى المشاركة العائلية؟

يشرح البروفسور في جامعة «فلورنسا» الإيطالية ستفانو مانكوزو، في مجلة «science et vie -عدد آذار 2013» بأن النباتات تظهر سلوكاً اجتماعياً فتميّز بين الأنا والآخر، وبين أعضائها وأعضاء الآخرين، وتختلفشدّة تنافسها مع النباتات الأخرى وفق درجة التشابه أو «القربى». فماذا في هذه الدراسات ايضاً؟.

لغة النباتات

من المعروفبأن النباتات تفرز عناصر متطايرة لجذب الحشرات وتتغيّر تركيبة تلك العناصر وفق الشروط الخارجية. غير أن مفهوم التخاطب بين النباتات يثير جدلاً بين الباحثين. فمن جهة، تعتبر الباحثة في جامعة «ماكماستر» سوزان دودليه بأنه على مرور ثلاثين عاماً لم يتمّ الكشف سوى عن مستقبلين فقط لإشارات كيميائية وهما عنصرا «الإيثيلين» و(Methyl jasmonate). ومن جهة أخرى، يلاحظ الباحث بالدوين أن نبات الدخان البري يقلّص نشاطه الجيني في حال تعديل جينات النباتات المجاورة وإخمادها. يقول بالدوين "إن الدخان البري يسكت عندما يصمت جيرانه. وسيتمكّن العلماء، في العقد المقبل، من معرفة الآلية التي يشمّ بواسطتها النباتات".

الجهاز العصبي عند النباتات

هل تمتلك النباتات جهازاً عصبيّاً؟ يجيب مدير مختبر في جامعة «باريس ديديرو» فرانسوا بوتو بأنه تم الاستدلال على تبادل إشارات كهربائية عند النباتات من دون أن تمتلك النباتات خلايا عصبية أو دماغاً. تشكّل أطراف الجذور، وفق بعض العلماء، الدماغ الخاص للنباتات باعتبار أن الجذور متشابكة، وتلتقط الإشارات بهدف الكشف عن «الأعداء»، وتسجّل نشاطاً كهربائياً، وتبعث إشارات للأوراق والجذوع. فعلى سبيل المثال، تنخفض نسبة التبخّر في الأوراق في حال الجفاف، وتعدّل وتيرة نموّها واتجاهها وفق الظروف الخارجية، وتظهر حساسية للضوء ودرجة الحرارة، والرطوبة، وللإشارات التي تبثها النباتات المجاورة والبكتيريا والفطريات الموجودة في التراب.

في المقابل، اعترض ستة وثلاثون باحثاً من جامعات مختلفة على طرح علم الأعصاب عند النباتات باعتبار أن النشاط الكهربائي عند بعض النباتات بدائي وفوضوي. يقول بالدوين إن المشكلة تكمن في صعوبة برهان النشاط الكهربائي عند النباتات إذ لم يتوصّل أحد إلى وسيلة لتحليل النشاط الكهربائي بدقة.

يفسّر بالدوين مفهوم الذكاء عند النباتات بالقدرة على التنبّه إلى المحيط والتأقلّم معه. في المقابل، تجد دودليه كلمة «ذكاء» فضفاضة إذ على الأرجح يمكن القول بأن ذكاء النباتات يشبه ذكاء الحواسيب.

تشرّع جميع تلك النظريات والتجارب الباب واسعاً أمام اكتشافات علمية في المستقبل عن خصائص النباتات واسرارها. وسوف تشكّل تلك النتائج ركيزة لبلورة آليات جديدة لمكافحة الحشرات والتأقّلم مع المناخ. يذهب مانكوزو أبعد من ذلك إذ يجد في تلك النتائج وسيلة لتطوير قدرة الإنسان على التقاط المؤشّرات في محيطه البيئي. 

 

تعرف الأشجار كيف تتمايل

نجح علماء الفيزياء الحيوية في تتبّع حركة الأشجار على مستوى الخلايا والجزيئات.

فخلافاً لما تراه العين المجرّدة، لا تتوقّف الأشجار عن الحركة بغية التأقلم مع البيئة. أثبت الباحث برونو كلير من جامعة «كيوتو» في اليابان إن المساحة بين خليتين تكبر أو تصغر وفق معدّل الضغط، وأنخلايا الجذع تطول أو تصغر بهدف تقويم وضع الشجرة.

أظهر برونو موليا وفريقه من المعهد الوطني للبحوث الزراعية في مدينة «كليرمون فيران»، قدرة النباتات على تصوّر شكلها. خلص الفريق، بعد مراقبة أحد عشر نوعاً من النباتات، إلى أن الجاذبية لا تكفي وحدها لنموّ النباتات بشكل عمودي. تمتلك النباتات أجهزة استشعار لقياس انحدار الجذع وتقويم الوضع العمودي.

من جهة أخرى، يبثّ الدخان البرّي (Nicotiana attenuata)، وفق بالدوين وفريقه البحثي، مادة(HIPV) لتحريض البق ( Geocoris) على مهاجمة عدوّه اليسروع أو يرقان الفراشة. وفي حال نزع الجينات المرتبطة بمادة (HIPV)، تصبح النبتة أكثر عرضة للطفيليات ما يؤثر على قدرتها على التكاثر. وتوسم النبتةاليسروع برائحة تجذب مهاجميه.

وتنتج نبتة الدخان البري نحو 950 مكوّناً لمواجهة الأعداء من بينها (diterpenes glycosides). وفي حال تمّ حذف الجين المرتبط بتلك المادة، تكتسب اليرقات التي تهاجم النبتة، وزناً. 

 

القدرة على التذكر

"يتذكّر الحور الرجراج لفحة رياح لأكثر من اسبوع". هذا ما توصّل إليه الباحث لودوفيك مارتين من جامعة « كليرمون فيران». ينشطجين معيّن بعد مرور ثلاثين دقيقة على التواء جذع الشجرة، غير أن الجين يصبح غير فعّال في حال تكرار الاعتداء بشكل يومي فتعتاد الشجرة على ذلك الإحساس.

كما من المعروف أن نبتة ميموسا بوديكا تنكمش على ذاتها في حال لمسها وتنثني في حال رفع الوعاء. غير أن مانكوزو أظهر بأن النبتة تتوقف عن الثني في حال رفع الوعاء لمرات عدة. «تتعلّم» النبتة بأن رفع الوعاء ليس أمراً خطراً فلا تنثني وتحفظ النبتة تلك المعلومة لنحو أربعين يوماً.

يفتقر الخيار من نوع (sicyos angulatus) إلى الأنزيمات الضرورية لإنتاج الخشب فيتسلق على نباتات أخرى بواسطة المحلاق (عضو نباتي ذو شكل لولبي). وطوّرت تلك النبتة حاسة اللمس إذ تلتقط المكوّنات الكيميائية التي تفرزها النباتات الأخرى في حال لمسها. من جهة اخرى، بيّن الباحث كونسيولو دو مورايس في جامعة «بنسلفانيا» أن نبتة الحامول (cuscuta) من الباذنجانيات تشمّ فريستها. فبين نبتتيّ القمح والبندورة، تمدّ نبتة الحامول جذعهانحو ساق البندورة وتمصّ العصارة. وفي حال وجود بكتيريا على البندورة، يفضّل الحامول البندورة السليمة ذات الرائحة الزكية.

أشار الباحث يوان سونغ، من مختبر غوانجو في الصين، إلى أن شتلة البندورة تنذر جيرانها في حال إصابتها بداء معين بواسطة إشارة تحملها فطريات الجذور. فتنتجالبندورة السليمةأنزيمات دفاعية بينما تتوقّف الشتلة السليمة عن الدفاع عن نفسها في حال غياب الفطريات التي تنقل إشارات الإنذار.

girls top.net 1355512800 432

روح المشاركة

تحاول النباتات معرفة هوية جيرانها لذا تميّز إن كان الجار ينتمي إلى النوع ذاته أولاً. استنتجت الباحثة دودليه بأن جذور نبتة النفل تصغر في حال كانت النباتات المجاورة تنتمي إلى النوع ذاته بسبب غياب التنافس على الغذاء. يتسارع نموّ جذور الفريز (fragaria vesca) في حال الالتصاق بجذور نباتات من نوع آخر بينما تتجنّب جذور اللبلاب أي جذور مجاورة.

في أيلول الماضي، نشرت دودليهبحثها في شأن ارتباط النباتات مع الفطريات. وأظهرت النتائج بأن النباتات، طعام الآلهة (ambrosia) على سبيل المثال، تظهر صلات أكثر مع الفطريات في حال وجود نباتات مشابهة محاطة بها ما يدلّ على أن النباتات هي أكثر مشاركة مع النباتات المشابهة منها النباتات الغريبة.

في المقابل، تطرح تلك التجارب تساؤلاً في الآليات التي تسمح للنباتات معرفة بعضها البعض. يفترض الباحثون بأن تلك القدرة ترتكز على الجزيئات الكيميائية التي تفرزها الجذور وليس على عوامل أخرى غير كيميائية،من دون تحديد، حتى اليوم، الجزيئيات المسؤولة عن التمييز بين أنواع النباتات.

220px Pinus densiflora Kumgangsan
الذرة تسمع والصنوبر يحبّ التضامن

لاحظت الباحثة مونيكا غاغليانو من جامعة «استراليا الغربية» بأن جذورحبوب الذرة تتمايل باتجاه مصدر الصوت خصوصاً إن كان تردّد الموجة يتراوح مئتين هرتز. وتفترض غاغليانو بأن حاسة السمع عند النباتات تشكّل وسيلة سريعة للتواصل وأقلّ استهلاكاً للطاقة من انبعاث المواد العضوية، خصوصاً أن بعض الأشجار تصدر أصواتاً.

من جهة اخرى تظهر أشجار الصنوبر، وفق الباحثة الكندية سوزان سيمارد، حسّاً تضامنيّاً بين الأشجار العتيقة والفتية. إذ أثبتت التجارب العلمية بأن أشجار الصنوبر العتيقة تمدّ الأشجار الفتية بالسكر بواسطة فطريات تربطبين جذور الأشجار. توزّع الأشجار القديمة، من خلال شبكة جذور تحت التربة، المغذيات للأشجار الحديثة.

بتصرف/ ملاك مكي/جريدة السفير

 
04 - 10 - 2015
القرآت : 2492
القسم : أخبار علمية


التعليقات
2019-01-30 19:24:18 
د. أميمة خفاجى  
 

حقيقى جزاكم الله كل خير انا استاذ الهندسة الوراثية للكائنات البحرية واعى وافهم جيدا تلك المعلومات العلمية القيمة ..جزاكم الله كل خير مرة اخرى

 


مجموع التعليقات1



نرجو منكم الالتزام بإطار الانتقاد الذي لا يجرح وعدم التجاوز فى الطرح , سواء بالاستهزاء المبطن , او التجاوز على حقوق الآخرين لاختلاف وجهات النظر
الأسم: الحقل مطلوب.
البريد الألكتروني: الحقل مطلوب.خطأ في صيغة البريد الألكتروني
التعليق :
 الحقل مطلوب.أقل عدد خمسةأحرف.تجاوز العدد المطلوب.
 

 

مواضيع أخرى.... 

تمكّن أحد المخترعين الأميركيين من تصميم آلة حاسبة ترمي إلى رفع مستوى الذكاء لدى مستخدميها، والحد من الاعتماد المطلق على نتائج المعادلات الحسابية، مشيراً إلى أنه "في حال كان تقدير المستخدم قريباً نسبياً من الإجابة الصحيحة

2017-10-25 08:28:38


كشفت دراسة جديدة في جامعة "تورنتو" أنّ غسل الأيدي لا يجعلها نظيفة فقط، ولكن يمكن أن يساعد في تخليص الدماغ من الأفكار القديمة وإعادة ترتيب الأفكار.

2017-08-10 07:42:40


يتهم الكثير من الأبحاث الأكاديمية بشكل عام وفي مجال التربية والتعليم بشكل خاص بأنها تميل إلى التنظير والتقعر، بجانب التحذلق عبر استخدام ألفاظ عصية على الفهم، بالإضافة إلى الانفصال عن الواقع الذي نعيشه

2017-08-09 07:44:38


معظم الأولاد الذين نعرفهم يملكون حسابات على مواقع التواصل الاجتماعي من «فايسبوك» و«تويتر»، وصولاً إلى «إنستغرام». في تقرير نشرته مؤسسة the common sense، تبين أن الأولاد بين عمر 8 سنوات و12 سنة يقضون 6 ساعات يومياً أمام الشاشات المختلفة من تلفزيون وكمبيوتر وهاتف،

2017-08-09 07:23:30


تعمل شركة "غوغل" العملاقة على إطلاق برنامج تعليمي يهدف إلى توعية الأطفال حول التصيد الاحتيالي ومضايقات الإنترنت وكلمات المرور وقضايا أمن الإنترنت الأخرى، بحسب ما جاء في موقع theverge الأميركي. 

2017-08-01 08:34:51


من منا لا يعرف بعد تقنية الـ WiFi التي نستعملها كثيراً وبشكل يومي وعلى جميع أجهزتنا المحمولة، الأمر الذي دفع بالشركات الى تطويرها واضافة خصائص جديدة لها ابتداءً من السرعة في نقل البيانات وصولاً الى إضفاء المزيد من تقنية الأمان والخصوصية عليها؟ 

2017-08-01 08:32:21


تُعتبر أجهزة الكومبيوتر أقوى من البشر عندما يتعلّق الأمر بتنفيذ تعليمات محدّدة خطوةً خطوة، فيما يتفوّق العقل البشري على الكومبيوتر في المهام التي لا يمكن تحليلها وتجزئتها بسهولة إلى خطوات بسيطة متتابعة.

2017-08-01 08:30:23


عندما تصل درجات الحرارة لأكثر من 40 درجة مئوية، ينصح الأطباء بتناول ما لا يقل عن12 كوباً من المياه يومياً، لتعويض النقص الحاد في السوائل بالجسم، والتي قد يفقدها نتيجة العرق الغزير والتعرض للحرارة العالية والرطوبة الشديدة.

2017-08-01 08:27:57


لسنوات ظلت دراسة الميكروبات محدودةً بالتقنيات المتاحة المعتمدة على فصل نوع واحد من الميكروبات في أنواع خاصة من المزارع الخاصة بالبكتيريا أو الفيروسات أو الفطريات، طريقة لم تكن ناجحة بما يكفي، بعدما تبين أن عدد الكائنات الدقيقة التي لا يمكن فصلها من خلالها يفوق بكثير تلك التي يمكن زراعتها

2017-07-31 08:17:06


دراسة علمية حديثة تكشف عن وصلة عصبية بين مناطق الدماغ التى يجري تفعيلها عندما يمارس أحد الأفراد سلوك الكرم، ومنطقة الدماغ المسؤولة عن الشعور بالسعادة.

2017-07-31 08:08:04


  "إن معلوماتك الجينية لابد أن تكون تحت سيطرتك أنت وحدك"، هكذا يقول إعلان لشركة الاختبارات الوراثية الأميركية التي تتعامل مع المستهلك مباشرة "23 وأنا" (23andMe).

2017-02-01 07:34:58


 

كتاب تعليم اللغة الفارسية 



كتاب تعليم اللغة الفارسية بصيغة فلاش


2017-09-20 11:27:13

فيديو
محاضرات نشاطات




الأخبار من المراقب العراقي




عدد الزائرين الآن 12