D1-kifpool

چرا گیاهان حساسیت زیادی به گرانش دارند؟

چهارشنبه 26 اردیبهشت 1397 - 08:30
مطالعه 3 دقیقه
گیاهان در کمال شگفتی کوچک‌ترین تغییر زاویه نسبت به حالت اولیه خود را متوجه می‌شوند؛ اما چگونه؟
تبلیغات
D4-mcid4

گیاهان کمترین تغییر در زاویه انحراف خود را متوجه می‌شوند. در این سیستم طبیعی، گیاه گرانش را از طریق دانه‌های بسیار ریز خود احساس می‌کند. اما از دیدگاه تئوری، این سیستم توانایی اندازه‌گیری با چنین دقت بالایی ندارد. پژوهشگران CNRS و دانشگاه کلرمونت آورگن فرانسه، این تناقض عجیب را توجیه کرده‌اند: دانه‌ها همواره توسط سلول‌های گیاه به حرکت در می‌آیند.

اگر یک گیاه را کج کنید، مسیر رشد خود را به گونه‌ای تغییر می‌دهد تا در همان زاویه‌ی اولیه انحراف خود قرار گیرد. اما گیاه چگونه متوجه می‌شود که زاویه‌اش تغییر کرده‌ است؟ گیاهان دارای بافت سلولی شیب‌سنج هستند، سلول‌هایی مملو از دانه‌های ریز نشاسته که استاتولیت نامیده می‌شوند. در هریک از این سلول‌ها، توده‌ای از استاتولیت‌ها در قسمت تحتانی قرار دارد. این نقاط مانند یک مرجع عمل می‌کنند و باعث توزیع مناسب هورمون رشد در داخل گیاه می‌شوند تا در نهایت، گیاه بتواند در جهت رو به بالا قرار گیرد.

حساسیت گیاهان به گرانش

توده‌ای از دانه‌ها، شیب‌سنج دقیقی محسوب نمی‌شوند؛ اما گیاهان کوچکترین انحراف را نسبت به حالت اولیه‌ی خود، متوجه می‌شوند. پرسش اصلی این است که چه عاملی آنان را تا این حد حساس به گرانش کرده‌ است؟ در حالت کلی، اصطکاک و به‌تعبیری گیر کردن ذرات به یک‌‌دیگر، مانع از ایجاد جریان در دانه‌‌‌ها می‌شود. در نتیجه می‌توان گفت سیستم دانه‌ای تأثیر چندانی در ایجاد زاویه‌ی انحراف ندارد. این درحالی است که استاتولیت‌های گیاهان، به‌طرز شگفت‌آوری دقیق هستند. پژوهشگرانی از CNRS، دانشگاه آکس مارسی، INRA و دانشگاه کلرمونت آورگن فرانسه گرد آمده و گروهی تشکیل دادند تا این معما را حل کنند. در ابتدا آنان، واکنش‌های حرکتی یک استاتولیت در پاسخ به کج‌ کردن را مشاهده کردند و به این نتیجه رسیدند که استاتولیت‌ها رفتارهایشان هیچ شباهتی به سیستم استاندارد دانه‌ای ندارد. آنان مستقل از اینکه سلول در چه زاویه‌ای قرار دارد، حرکت می‌کنند و جاری هستند. سطح توده‌های استاتولیتی همواره در مسیر یک صفحه‌ی افقی قرار دارند؛ همانند یک مایع. اما سلول‌ها چگونه باعث ایجاد حالت سیالی و متحرک شدن این توده‌ها می‌شود؟

گروه پژوهشی برای توضیح‌دادن منشأ این خاصیت، با طراحی مدلی صنعتی از استاتولیت‌های گیاه که در آن از میکروبیدها (ذرات جامد پلاستیکی کوچک‌تر از یک میلی‌متر) به‌عنوان سلول‌های گیاه استفاده شده‌ بود، پژوهش خود را ادامه داد. مقایسه‌ی این دو سیستم با یکدیگر باعث شد دانشمندان سیال بودن استاتولیت‌ها را ناشی از حرکت انفرادی هرکدام از آن‌ها بیان‌ کنند. موتورهای مولکولی سلول‌ها (به‌مانند یک ماشین تولید انرژی و در حقیقت عامل اصلی حرکت در سازواره‌های زنده هستند) به‌طور مداوم استاتولیت‌ها را در هم می‌آمیزند؛ در نتیجه آن‌ها هیچ‌گاه با هم مخلوط نمی‌شوند و در طول یک بازه‌ی زمانی طولانی، توده‌‌ی استاتولیت‌ها ویژگی‌هایی همچون یک مایع از خود نشان می‌دهد. این ویژگی بدین معنا است که هیچ نوع خمیدگی در گیاه وجود نخواهد داشت؛ بنابراین کوچک‌ترین انحرافی به‌روشنی آشکار می‌شود و در عین حال، تکان‌ خوردن گیاه در اثر وزش باد، خللی در رشدش ایجاد نمی‌کند.

توده‌ استاتولیت‌ها ویژگی‌هایی همچون یک مایع از خود نشان می‌دهد

اکتشافات تیم پژوهشی، درباره‌ی علت حساسیت بیش از حد گیاهان به گرانش، باعث ایجاد نظریه‌ای هرچند ناقص درباره‌ی حرکت استاتولیت شد. پژوهش‌های بیشتری مورد نیاز است تا متوجه شویم که گیاهان چگونه مکان استاتولیت را شناسایی می‌کنند. این یافته‌ها باعث هموارتر شدن مسیر برای ایجاد برنامه‌های صنعتی بیولوژیکی (زیست‌سازه‌شناسی) نظیر شیب‌سنجی کوچک و درعین حال قوی می‌شود، که می‌تواند جایگزین مناسبی برای ژیروسکوپ و شتاب‌سنج باشد.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
تبلیغات
D5-b3IranServer
داغ‌ترین مطالب روز
یکی از گرگ‌های خاکستری تغییر ژنتیک یافته توسط شرکت کولوسال
اعتراف دانشمند ارشد کولوسال: موجودات ساخته‌شده توسط ما گرگ وحشت نیستند

با وجود هیاهوی رسانه‌ای عظیم پیرامون ادعای احیای گرگ وحشت منقرض‌شده، دانشمند ارشد شرکت کولوسال آن‌ها را گرگ‌های خاکستری اصلاح‌شده نامیده است.

19
1 روز قبل
بیوگرافی دارا خسروشاهی
از کار در پمپ‌بنزین تا مدیرعاملی اوبر؛ دارا خسروشاهی چگونه غول تاکسیرانی را نجات داد؟

سفر شگفت‌انگیز دارا خسروشاهی از کار در پمپ بنزین تا مدیرعاملی اوبر، با چالش نجات این غول تاکسیرانی از بحران گره خورده است.

75
1 روز قبل
راهنمای خرید بهترین چاپگرهای خانگی چندکاره، لیزری و جوهری در قیمت های مختلف
راهنمای خرید بهترین چاپگر خانگی بازار [بهار و تابستان ۱۴۰۴]

برای خرید بهترین چاپگر خانگی چقدر باید هزینه کرد؟ چاپگر لیزری بهتر است یا جوهری؟ با راهنمای خرید بهترین چاپگر خانگی همراه زومیت باشید.

9
1 روز قبل
وب‌گردی با گلکسی A36
مقایسه تعرفه اینترنت، تماس و پیامک اپراتورهای ایرانسل، همراه اول و رایتل

در این مقاله هزینه دریافت خدمات مختلف از جمله تعرفه اینترنت را در اپراتورهای مختلف بررسی کردیم تا بتوانید با چشم باز سیم‌کارت خود را انتخاب کنید.

120
1 روز قبل
بوگاتی Tourbillon Équipe Pur Sang
مدیرعامل بوگاتی از چه خودرویی استفاده می‌کند؟ شاید تعجب کنید

شاید تصور کنید مدیرعامل بوگاتی از خودرو ساخت شرکت خودش استفاده می‌کند؛ اما در اشتباه هستید.

34
حدود 10 ساعت قبل
نقاشی‌ های مادربزرگ ۹۳ ساله با مایکروسافت پینت
مادربزرگ ۹۳ ساله‌ با نقاشی‌هایش در برنامه Paint ویندوز به شهرت رسید

مادربزرگ ۹۳ ساله‌ای از اسپانیا با یک ماوس ساده و برنامه‌ی مایکروسافت پینت، نقاشی‌هایی خلق کرد که زیبایی‌شان شما را شگفت‌زده می‌کند.

46
1 روز قبل
ساخت استوری جذاب در اینستاگرام
آموزش ساخت استوری جذاب در اینستاگرام برای افزایش تعامل

با رعایت نکات و ترفندهای این مقاله استوری‌های جذاب بسازید و از تعامل با فالوورهایتان لذت ببرید.

8
حدود 9 ساعت قبل
تبلیغات
DN-DNShatel

نظرات

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات