گیاهانی که در یخبندان زنده میمانند
هنگامیکه دمای محیط به زیر صفر میرسد، بلورهای یخ روی بسیاری از برگهای گیاهان تشکیل میشوند. با این وجود، گیاهان معمولاً بدون آسیب در یخبندان زنده میمانند.
با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی اسکن انجمادی ویژه، محققان موسسه جانورشناسی Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) توانستند تصاویری با وضوح بالا از فرآیندهای یخ زدن سطوح گیاهان بومی آلمان و قطب جنوب در در مقیاس نانو تهیه کنند. آنها ساختارهای ریز مختلفی را روی سطوح برگ کشف کردند که با آن گیاهان از خود در برابر دمای پایین محافظت میکنند.
استانیسلاو گورب رئیس گروه تحقیقاتی مورفولوژی عملکردی و بیومکانیک در این زمینه توضیح داد: بسیاری از گیاهان حفاظت طبیعی را در برابر یخزدگی در طول دوره تکامل خود ایجاد کردهاند.
تیم تحقیقاتی وی اکنون توانسته است، نشان دهد که ساختار سطحی برگها نیز در دماهای سرد عملکرد محافظتی مهمی دارند. برای این منظور، این دو محقق تشکیل بلورهای یخ را روی انواع مختلف برگ گیاهان وحشی بومی بررسی کردند.
از سوی دیگر، سطوح برگهای پوشیده شده با برجستگیهای مومی در مقیاس نانو، مانند سطوح برخی از گونههای لاله (Tulipa gesneriana)، فوقآبگریز هستند، قطرات آب بلافاصله میریزد که بهعنوان «اثر نیلوفر آبی» نیز شناخته میشود. بلورهای یخ تنها زمانی میتوانند در اینجا تشکیل شوند که مولکولهای آب به دلیل نقص در لایه موم در آنجا جمع شوند. اما حتی در این صورت هم به لایه موم آسیب نمیرسانند و برگ زیر آن دست نخورده باقی میماند.
گیاهانی با برگهای نسبتاً صاف مانند لورل گیلاس (Prunus laurocerasus) در نگاه اول کمترین محافظت را دارند: کریستالهای یخ میتوانند در سراسر سطح برگ تشکیل شوند. هنگامی که در معرض نور خورشید قرار میگیرد، آب در قسمتهای پایینتر برگ تجمع مییابد. هنگامی که دما دوباره کاهش می یابد، این “گودالها” یخ میزنند و میتوانند باعث آسیب دائمی به سلولهای گیاه شوند.
این محقق تصریح کرد: گیاهان راههای زیادی برای محافظت از خود در برابر سرما در جریان تکامل پیدا کردهاند. فعل و انفعالات با آب روی سطح برگ، به ویژه برای توسعه سطوح «ضد یخ»، نوید بینشهای هیجانانگیزی میدهد. اما ما هنوز اطلاعات کمی در مورد این فرآیندها داریم.
ارسال نظر