گیاهان برای تمامی فصل‌ها برنامه دارند!
مجله علمی ایلیاد - بسیاری از گیاهان باید از گل‌دهی در پاییز خودداری کنند، حتی اگر شرایط مطلوب باشد، در غیر این‌صورت در زمستان تلف می‌شوند. برای اینکه گیاهان در بهار گل بدهند، باید زمستان را احساس کنند و به‌خاطر بیاورند، فرآیندی که «بهارسازی» نامیده می‌شود. اما گیاهان چگونه اطلاعات حیاتی مثل دماهای مناسب برای تنظیم گل‌دهی با تغییر فصل‌ها را احساس می‌کنند؟ تاکنون بسیاری از محققان تصور می‌کردند که نوسانات دمایی ماهیانه، روزانه و ساعتی، با تعدادی از حسگرهای اختصاصی کوچک در گیاهان انجام می‌شده است.
اما تحقیق جدید گروهی در مرکز جان اینز، نشان می‌دهد که گیاهان حساسیت دمای فرآیندهای چندگانه را برای تمایز بین فصل‌ها با هم ادغام می‌کنند. این امر به نظر یک یافته‌ی هیجان‌انگیز است، هرچند بسیار معقولانه است و به احتمال زیاد، مکانیزمی برای تکامل است.
دانشمندان توضیح می‌دهند: «واکنش‌های بیوشیمیایی طبیعتاً حساس به دما هستند، بنابراین تعداد کم حسگرهای ویژه نشان می‌دهند که حساسیت دماییِ هر چیز دیگری باید نادیده گرفته شده یا جبران شود. از طرف دیگر، دریافت ورودی‌ها از مسیرهای چندگانه‌ای که قبلاً به دما واکنش نشان می‌دادند و در حال تکامل بودند تا از این اطلاعاتِ ترکیبی استفاده کنند، کمتر پیچیده است و می‌تواند باعث قوی‌تر شدن سیستم شود.»
گروه آزمایشگاهی پروفسور «مارتین هوارد» و پروفسور «کارولین دین» مدل ریاضیاتی پیش‌بینی کننده‌ای از حسگر دما را برای تنظیم کننده‌ی کلیدی گل‌دهی FLC در آرابیدوپسیس توسعه دادند. این مدل بهارسازی در ترکیب با مدل‌های آب و هوایی نیز استفاده می‌شود تا پیش‌بینی کند که گیاهان چگونه گل‌دهی‌شان را در آب و هواهای آینده تغییر می‌دهند. در این مطالعه، این گروه با گروهی سوئدی همکاری کرد تا این مدل را در الگوهای داده‌ی گیاهانِ رشد کرده در محل‌هایی در سوئد و نروژ آزمایش کنند و این مدل با انطباق خوبی همراه بود.
آرابیدوپسیس خویشاوند بسیاری از گونه‌های گیاهی است، مثل بروکلی و بذرها و دانه‌های روغنی، بنابراین این کار را می‌توان توسعه داد تا به پرورش دهندگان کمک شود گونه‌هایی انعطاف‌پذیر در برابر آب و هوا پرورش دهند. کارهای آینده، مستلزم تنظیم این مدل در گونه‌های محصولات و یکپارچه‌سازی آن با مدل‌های پیش‌بینی گیاهان فعلی، برای کشاورزان و پرورش‌دهندگان است. این گروه، با مدل‌سازان آب و هوا کار می‌کند تا دماهایی که گیاهان واقعاً در آینده تجربه می‌کنند را دقیق‌تر پیش‌بینی کنند.
نوشته: مرکز جان اینز
ترجمه: سحر الله‌وردی – مجله علمی ایلیاد