درختان سپیدار جوان می‌توانند ساقه خمیده خود را حتی بدون وجود نور یا گرانش برای هدایتشان صاف کنند. در آزمایش که این نشانه‌های جهتی را حذف کرده بود، درختان انحناهای خود را طی چند هفته و با تکیه بر توانایی حس کردن شکل خود اصلاح کردند.
پژوهشگران موسسه ملی تحقیقات کشاورزی، غذا و محیط‌زیست فرانسه، این‌را (INRAE) و دانشگاه کلرمون اوورنی (University Clermont Auvergne)، این تنظیمات را به چوب کششی (Tension wood) ردیابی کردند؛ نوعی چوب تخصصی که منقبض می‌شود و بر ساقه نیرو وارد می‌آورد و تا حدی شبیه به یک ماهیچه عمل می‌کند. مطالعه آن‌ها که در مجله نیو فایتولوژیست (New Phytologist) منتشر شده است، نشان می‌دهد درختان می‌توانند محل تولید این چوب را برای اصلاح خمیدگی تغییر دهند.
رشد به سمت بالا کافی نیست
تاکنون تصور می‌شد چوب کششی تنها در سمت بالایی یک ساقه متمایل تشکیل می‌شود و آن را به سمت بالا می‌کشد. برای نمونه، می‌توان آن را در پایه درختانی که روی شیب کوه‌ها رشد می‌کنند دید. اما ساقه‌ای که به سمت بالا خم می‌شود ممکن است همچنان منحنی باقی بماند. صاف کردن آن مستلزم آن است که درخت به خود خمیدگی و همچنین جهت‌گیری آن پاسخ دهد.
توانایی حس کردن موقعیت اندام‌های بدن خود، حس عمقی (Proprioception) نامیده می‌شود. این ویژگی که مدت‌ها منحصر به حیوانات دانسته می‌شد، در سال ۲۰۱۲ توسط یک تیم تحقیقاتی شامل این‌را (INRAE) در گیاهان نیز اثبات شد. آن پژوهش به توضیح نحوه کنترل وضعیت بدن توسط گیاهان کمک کرد، اما مکانیسم زیستی که ادراک خمیدگی را به اصلاح آن تبدیل می‌کند، ناشناخته باقی مانده بود.
صاف کردن ساقه‌ها با تغییر جهت کشش
برای بررسی این مکانیسم، پژوهشگران ابتدا سپیدارهای جوان را به صورت افقی قرار دادند. چوب کششی در سمت بالایی ساقه‌های آن‌ها تشکیل شد و بخش‌های بالایی آن‌ها را به سمت بالا و به سمت وضعیت عمودی کشید. پس از حدود ۱۰ روز، ساقه‌ها انحنای کافی پیدا کرده بودند تا تیم بتواند تست کند که آیا درختان می‌توانند بدون هدایت معمول محیطی خود را صاف کنند یا خیر.
پژوهشگران درختان را به دستگاهی با طراحی ویژه با یک پلتفرم افقی منتقل کردند که حول محور خود در داخل کره‌ای که از همه جهات روشن می‌شد، می‌چرخید. این چیدمان، درختان را از استفاده از گرانش یا جهت نور ورودی برای هدایت وضعیت بدنی خود بازمی‌داشت و تنها ادراک آن‌ها از انحنای خودشان را باقی می‌گذاشت.
طی هفته‌های بعد، ساقه‌ها به تدریج مستقیم و صاف شدند. بررسی چوب‌های تازه تشکیل‌شده نشان داد که با فعال شدن دستگاه، تشکیل چوب کششی در سمتی که ساقه‌ها را به سمت بالا کشیده بود متوقف شده است. در عوض، چوبی که از هر جهت با آن یکسان بود در سمت مقابل تشکیل شد. به نظر می‌رسید این رشد جدید مانند یک ماهیچه مخالف عمل می‌کند و به تدریج خمیدگی را از هر ساقه بیرون می‌کشد.
تولید چوب کششی شامل چند مرحله متوالی است که در سطح سلولی تنظیم می‌شوند. یافته‌ها نشان می‌دهد که حس عمقی به مدیریت این فرآیند پیچیده کمک می‌کند و به چوب کششی اجازه می‌دهد تا به جای اینکه صرفاً ساقه را به سمت بالا بکشد، در خدمت وظایف متضاد قرار گیرد.
فلیکس هارتمن (Félix Hartman)، مهندس پژوهش این‌را (INRAE) گفت:
آشکار ساختن قابلیت‌های شگفت‌انگیز درختان نیازمند خلاقیت زیادی است. در این پروژه، ما با گردهم آوردن پژوهشگرانی از رشته‌های مختلف، با مهارت‌ها و دیدگاه‌های مکمل به آن دست یافتیم. این امر مستلزم زمان و پایداری است، اما این کشف‌های بین‌رشته‌ای نشان می‌دهند که این تلاش ارزشش را دارد.
صاف ماندن بدون فشار آوردن به چوب
در شرایط طبیعی، درختان اطلاعات مربوط به شکل خود را با سیگنال‌های دریافتی از نور و گرانش ترکیب می‌کنند تا به وضعیت بدنی مناسب دست یابند یا آن را حفظ کنند. این هماهنگی به آن‌ها کمک می‌کند تا زمانی که طوفان‌ها یا زمین‌لغزش‌ها موقعیت آن‌ها را تغییر می‌دهند پاسخ دهند و به تاب‌آوری آن‌ها در زمینه تغییرات اقلیمی کمک می‌کند.
برونو مولیا (Bruno Moulia)، مدیر پژوهش این‌را (INRAE) گفت:
آنچه ما کشف کرده‌ایم یک حلقه حس‌گر-حرکتی واقعی است که در بخش‌های چوبی درختان عمل می‌کند! هماهنگی ضعیف در فعال‌سازی متوالی چوب کششی منجر به کشش داخلی بیش از حد می‌شود که می‌تواند بر کیفیت چوب تأثیر بگذارد. بنابراین، این یافته‌ها به تحقیقات کاربردی‌تر که هدف آن‌ها بهبود کیفیت چوب و به دست آوردن درختانی است که تا حد امکان راست و بدون فشار باشند، صرف نظر از آنچه زندگی پیش روی آن‌ها می‌گذارد، شکل تازه‌ای می‌بخشد!
فراتر از جنگل‌داری، این یافته‌ها امکانات جدیدی را برای انتخاب گیاهان پرورشی بر اساس حس عمقی آن‌ها پیشنهاد می‌کند. ترجیح دادن گیاهانی که وضعیت قائم خود را حفظ می‌کنند، می‌تواند به عنوان مثال به کاهش خوابیدگی یا ورس (Lodging) در محصولات غلات، یعنی زمانی که ساقه‌ها خم می‌شوند یا می‌افتند، کمک کند.
منبع: Scitechdaily
