وجدت دراسة أن ألوان الزهور المرئية فقط للحشرات تضمن التلقيح

تحتوي بتلات الزهور على مواد مختلفة تخلق تأثير «عين الثور» الذي يوجه الحشرات في بحثها عن حبوب اللقاح. تم تفسير ذلك من خلال الدراسة التي قادها ماثيو إتش كوسكي، أستاذ مساعد في العلوم البيولوجية في كلية العلوم بجامعة كليمسون. يلقي البحث الضوء على التعديلات الكيميائية في الزهور التي تستجيب للأسباب البيئية, بما في ذلك تغير المناخ, التي يمكن أن تهدد بقائهم على قيد الحياة.

درس فريق البحث الأرجنتين Anserina، وهو نبات ذو زهرة صفراء زاهية، يُعرف أيضًا باسم العشب الفضي، ينتمي إلى عائلة Rosaceae. سعى الباحثون لمعرفة كيف تلعب الأصباغ الموجودة في البتلات، المرئية فقط في الطيف فوق البنفسجي، دورًا أساسيًا في مرونة النبات، أي قدرته على الاستجابة بسرعة لبيئة متغيرة. كما شملت الدراسة، التي نشرت في مجلة Evolution، الباحثين كليمسون ليندسي إم فينيل وإليزابيث ليونارد ونيشانث ثارايل.

من ناحية، درسوا نمو العشب الفضي على ارتفاعات مختلفة في جنوب غرب كولورادو، الولايات المتحدة، لفهم أفضل لوظائف مختلف المواد الكيميائية الممتصة للأشعة فوق البنفسجية في بتلات النباتات وكيف تعمل هذه المواد الكيميائية للمساعدة في التلقيح، وبالتالي التكاثر. وأوضح البروفيسور كوسكي أنه «على الرغم من أن البشر لا يستطيعون رؤية أنماط الأشعة فوق البنفسجية على بتلات الزهور، إلا أن العديد من الملقحات يمكنها ذلك».

قال كوسكي: «لقد كنت دائمًا مفتونًا بكيفية ظهور تباين لون الزهرة وكيف يتطور، وما هي العوامل التي تدفع تطور هذا الاختلاف»، «لذلك كنت مهتمًا بالتفكير في كيفية إدراكنا للون مقارنة بكيفية تفاعل الكائنات الحية بشكل متكرر مع الزهور».

الحشرات الملقحة، على سبيل المثال ، ترى في الطيف فوق البنفسجي، لذا فإن الزهور التي تعكس أو تمتص الأطوال الموجية فوق البنفسجية تعطي، للملقحات، تصورًا للألوان المختلفة التي لا يستطيع البشر رؤيتها. وقال كوسكي إنه مفتون «باكتشاف ما يمكن أن تفعله إشارات الأشعة فوق البنفسجية هذه وظيفيا فيما يتعلق بالتلقيح».

بالإضافة إلى ذلك، قال إن مجموعة واسعة من النباتات لديها تركيزات من المواد الكيميائية الممتصة للأشعة فوق البنفسجية في قاعدة بتلات الزهور، في حين أن أطراف البتلات تحتوي على المزيد من المواد الكيميائية التي تعكس الأشعة فوق البنفسجية. هذا يخلق تأثير «عين الثور» الشامل الذي يوجه الحشرات في بحثها عن حبوب اللقاح.

أراد الفريق الخوض في كيفية تكيف النباتات للبقاء على قيد الحياة في بيئات مختلفة. لهذا السبب، على ارتفاع 1000 متر، اكتشفوا أن الزهور تتكيف مع بيئتها من خلال إنتاج كميات مختلفة من المواد الكيميائية التي تمنع أو تمتص الأشعة فوق البنفسجية.

وقال: «في الارتفاعات العليا، هناك دائما المزيد من المركبات الممتصة للأشعة فوق البنفسجية أو مساحة مكانية أكبر من امتصاص الأشعة فوق البنفسجية في بتلات، مقارنة بالسكان منخفضة الارتفاع». لذلك، قال الباحثون إن هذا يدل على مرونة النبات، والتي عرفها كوسكي بأنها سمات مختلفة في نفس الكائنات الحية في ظل ظروف بيئية مختلفة. هذه خطوة حاسمة في فهم كيفية تكيف الكائنات الحية من أجل البقاء على قيد الحياة التغيير.

بالنسبة لكوسكي، فإن الشيء المهم في اللدونة هو أنه «عندما نفكر في تغير المناخ والتغير العالمي، فإن اللدونة هي آلية يمكن من خلالها للسكان الطبيعيين الاستجابة بسرعة كبيرة لتغير المناخ والاستمرار في تلك المناخات».

من ناحية أخرى، على الرغم من أنه يعتبر أن عملية التطور، التي تؤدي إلى تغييرات في الشفرة الجينية مع مرور الوقت، تتقدم بشكل أبطأ، وتستجيب «بشكل بلاستيكي للتغير البيئي»، كما قال.

وقال الأستاذ: «أثار البحث مسألة ما إذا كانت الاستجابات البلاستيكية للأوضاع البيئية قابلة للتكيف»، فأجاب أن «الدراسة وجدت أن التغير البلاستيكي في تصبغ الأشعة فوق البنفسجية استفاد من النبات، خاصة تلك التي على ارتفاعات عالية، لأن الزيادة أدى امتصاص الأشعة فوق البنفسجية في البتلات إلى زيادة قابلية حبوب اللقاح».

سيساعد البحث العلماء على فهم أفضل لكيفية استجابة الكائنات الحية للتغيرات البيئية وحتى التنبؤ بما إذا كانت بعض الكائنات الحية قادرة على البقاء على قيد الحياة من التغير البيئي السريع، مثل تغير المناخ العالمي ومدى نجاته.

سيكون من المهم أيضًا للزراعة، لأن بعض الأصباغ الحساسة للأشعة فوق البنفسجية التي تعمل في العشب الفضي موجودة أيضًا في المحاصيل النقدية مثل الخردل وعباد الشمس. قال كوسكي: «من المثير للاهتمام التفكير فيما إذا كانت العوامل اللاأحيائية مثل الأشعة فوق البنفسجية أو درجة الحرارة تغير التعبير عن هذه السمات، وكيف سيؤثر ذلك على طريقة رؤية الملقحات للزهور، وكيف ستفعل ذلك من حيث غلة المحاصيل وإنتاج البذور».

قد يكون بحث الفريق مهمًا حتى بالنسبة للبستانيين المنزليين الذين يحاولون جذب أنواع معينة من الملقحات إلى نباتاتهم. قال كوسكي: «أعتقد أن شيئًا واحدًا يفكر فيه الناس هو زراعة مجموعة متنوعة من الزهور بألوان وأشكال مختلفة لجذب العديد من الأنواع المختلفة من الملقحات، مثل حديقة صديقة للملقحات».

وخلص إلى أن «هناك شيء يجب التفكير فيه هو أننا في كثير من الأحيان لا نعرف كل تفاصيل الألوان التي تدركها الملقحات وكيف يمكن أن يتغير ذلك مع المواسم. فقط لأن الأشياء قد تبدو مشابهة جدًا لنا، لا يعني أنها لا يمكن أن تكون متنوعة جدًا بالنسبة للملقحات، وقد تجذب أيضًا مجموعة مختلفة من الملقحات التي نتوقعها».

استمر في القراءة: