درختان هم مانند جانوران، می‌توانند به‌طور فعال شکل خود را تغییر دهند!

کد خبر: ۹۳۸۱۹۰

تاریخ انتشار: ۰۳ : ۱۶ – ۱۵ شهریور ۱۴۰۵

خواندنی ها >> خواندنی ها

«عضله» مختص جانوران نیست؛ درختان نیز قادرند به‌طور فعال شکل خود را تغییر دهند. پژوهشی جدید نشان می‌دهد که درختان برای حفظ فرم و اصلاح انحراف تنه خود، از یک سازوکار فعال استفاده می‌کنند که شباهت زیادی به عملکرد عضلات در جانوران دارد.

به گزارش انتخاب، زومیت: این تحقیق نشان می‌دهد که درختان تنها به سمت نور رشد نمی‌کنند و شکل آن‌ها صرفاً نتیجه رشد تصادفی سلول‌ها نیست. برخی درختان می‌توانند وضعیت تنه خود را شناسایی کرده و با تولید نوع خاصی از چوب، به تدریج آن را اصلاح کنند. پژوهشگران مؤسسه ملی تحقیقات کشاورزی، غذا و محیط‌زیست فرانسه (INRAE) و دانشگاه کلرمون اوورن بررسی کردند که نهال‌های صنوبر چگونه خمیدگی تنه خود را تشخیص داده و آن را اصلاح می‌کنند.

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که درختان برای صاف نگه‌داشتن تنه خود تنها به نور و گرانش واکنش نمی‌دهند، بلکه قادرند نیروهایی درون بافت چوبی خود ایجاد کرده و جهت رشد را تغییر دهند. حدود ۱۵ سال پیش مشخص شد که گیاهان سازوکاری برای کنترل شکل بدن خود دارند، اما جزئیات این فرآیند به‌خوبی شناخته نشده بود. پژوهش جدید توضیح می‌دهد که در برخی درختان، بخش مهمی از این کار بر عهده بافتی به نام «چوب کششی» است.

به گزارش انتخاب، پژوهشگران برای بررسی چگونگی تشخیص خمیدگی تنه توسط درخت، نهال‌های جوان صنوبر را ابتدا به‌صورت افقی قرار دادند. نهال‌ها طبق انتظار شروع به خم شدن به سمت بالا کردند. این رفتار در گیاهان شناخته‌شده است و معمولاً به واکنش آن‌ها به گرانش و نور نسبت داده می‌شود. اما پژوهشگران می‌خواستند بفهمند آیا درخت تنها به محرک‌های بیرونی پاسخ می‌دهد یا می‌تواند وضعیت خود را نیز تشخیص دهد. به همین منظور، نهال‌های خم‌شده را روی سکویی چرخان قرار دادند و آن‌ها را در محیطی قرار دادند که از همه طرف نور دریافت می‌کرد. چرخش مداوم سکو باعث می‌شد اثر جهت ثابت گرانش بر رشد گیاه تا حد زیادی خنثی شود. با این حال، نهال‌ها همچنان به اصلاح شکل خود ادامه دادند و تنه آن‌ها به تدریج تغییر جهت داد و به حالت صاف‌تری نزدیک شد.

این رفتار نشان می‌دهد که درخت تنها منتظر نور یا گرانش نمی‌ماند، بلکه به‌نوعی وضعیت خمیدگی خود را نیز تشخیص می‌دهد. بررسی بافت تنه نشان داد که درختان در یک سمت ساقه نوع خاصی از چوب تولید می‌کنند که چوب کششی نام دارد. این بافت می‌تواند نیروی مکانیکی ایجاد کرده و ساقه را به سمت مشخصی بکشد. در نتیجه، تنه بدون داشتن عضله واقعی، رفتاری شبیه به سیستم‌های عضلانی از خود نشان می‌دهد. برونو مولیا، مدیر پژوهشی INRAE، می‌گوید یافته‌ها نشان می‌دهد که در بخش‌های چوبی درخت یک «حلقه حسی‌حرکتی» وجود دارد؛ به این معنا که گیاه ابتدا وضعیت خود را تشخیص داده و سپس واکنشی مکانیکی برای اصلاح آن ایجاد می‌کند.

اگر تولید چوب کششی در دو سمت تنه به‌درستی هماهنگ نشود، تنش زیادی درون چوب ایجاد می‌شود. این تنش می‌تواند بر کیفیت چوب تأثیر بگذارد و حتی در صنایع وابسته به چوب مشکلاتی ایجاد کند. به همین دلیل، شناخت بهتر این فرآیند از نظر زیست‌شناسی جالب نیست، بلکه می‌تواند کاربرد عملی نیز داشته باشد. یافته‌های جدید به مفهومی نزدیک می‌شوند که در جانوران به حس عمقی معروف است؛ احساسی که به ما اجازه می‌دهد حتی با چشمان بسته بدانیم دست یا پایمان در چه موقعیتی قرار دارد. مغز به‌طور مداوم اطلاعات مربوط به وضعیت بخش‌های مختلف بدن را دریافت کرده و حرکات را بر اساس آن تنظیم می‌کند.

دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که گیاهان برای پیدا کردن نور، مقابله با شوری، کمبود مواد مغذی و عوامل بیماری‌زا روش‌های مختلفی دارند. کنترل شکل بدن نیز می‌تواند یکی از همین فرآیندهای فعال باشد که برای گیاه هزینه‌بر است و صرفاً نتیجه عادی رشد نیست. در واقع، درخت باید به‌طور مداوم نیروهای درون ساقه را تنظیم کند تا بتواند در برابر خمیدگی، باد، وزن شاخه‌ها و تغییرات محیطی شکل مناسب خود را حفظ کند. پژوهشگران بر این باورند که چنین یافته‌هایی می‌تواند به درک بهتر پیچیدگی رفتار گیاهان کمک کند و تصور رایج از آن‌ها به‌عنوان موجوداتی ساده و بی‌تحرک را تغییر دهد.