گیاهان چگونه از خودشان دفاع می کنند؟

اگر گیاهان به طریقی از خودشان دفاع نكنند، حتماً به وسیله مجموعه ای از شكارچیان حریص از حشرات كوچك گرفته تا پستانداران گیاهخوار بزرگ، بلعیده می شوند. درحقیقت نه تنها گیاهان از خودشان دفاع می كنند، بلكه به طور معمول بیشتر از یك نوع دفاع به كار می برند. موقعی كه یك گیاه چند انتخاب برای دفاع از خود دارد، چگونه این انتخاب را انجام می دهد؟ آیا یك دفاع چندگانه را برای یك وضعیت مورد استفاده قرار می دهد یا بسته به وضعیت های مختلف به اشكال مختلف از خود دفاع می كند؟
مدتی پیش محققان دانشگاه آلاسكا به مطالعه این موضوع پرداختند كه چگونه دو وسیله دفاعی، یكی تركیبات ثانویه ای موسوم به phenolic glycosides كه یك دفاع شیمیایی مستقیم برای گیاه است و دیگری اندام های تولید شهد، كه یك دفاع غیرمستقیم است، میان برگ های یك گیاه توزیع شده اند. آنها برای آزمایش خود صنوبر لرزان را مورد آزمایش قرار دادند و به نتایج پیش بینی نشده ای دست یافتند كه در آخرین شماره نشریه American Journal of Botany چاپ شده است.
مدت مدیدی اندام های تولید شهد صنوبرها یا به طور اختصار EFN ها، توجه یکی از این دانشمندان به نام دایان واگنر را به خود جلب كرده بود. EFN ها كه معمولاً به صورت دفاع غیرمستقیم به گیاه خدمت می كنند، از نظر فیزیكی از گل جدا هستند و در دمبرگ یعنی در پایه برگ ها پیدا می شوند. خدمت آنها به گیاه به این ترتیب است كه شكارچیان حشرات را جذب خود می كنند. این شكارچیان هم شهد تولید شده به وسیله گیاهان را مصرف می كنند و هم حشرات گیاهخواری كه به گیاه حمله می كنند را می خورند.
واگنر می نویسد:«من از حدود ده سال قبل متوجه EFN های روی برگ های صنوبر شدم و وقتی فهمیدم كه تعداد خیلی كمی از زیست شناسان درباره آنها مطالعه كرده اند متعجب شدم.» صنوبر لرزان گیاهی است كه به وفور یافت می شود و از نظر زیبایی شناسی و زیست محیطی اهمیت زیادی دارد. واگنر و پت دواك بوم شناس جمعیت حشرات، نیرویشان را بر این تحقیق متمركز كردند تا كاربرد دفاعی EFN ها را در صنوبر لرزان ببیند.
واگنر می نویسد:«نحوه حضور EFN ها در صنوبر متغیر است. بعضی از برگ ها در داخل یك گیاه اندام تولید شهد EFN ها را دارند اما بقیه از این اندام برخوردار نیستند. این متغیر بودن به چند دلیل برای ما جذاب بود. از طرفی صنوبر لرزان، همانند بسیاری از گیاهان، از فنولیك گلیكوسیدهای بیشتری برخوردار است. فنولیك گلیكوسیدها یك دفاع شیمیایی مستقیم برای برگ های جوان تر و برگ های آسیب پذیرتر هستند و فراوانی آنها به سن و رشد برگ هم بستگی دارد.
محققان به این نتیجه رسیدند كه برگ های صنوبری كه از غلظت بالای فنولیك گلیكوسید برخوردارند به اندام های تولید شهد نیازی ندارند. به شرط این که این مواد شیمیایی بتوانند به طور مستقیم جلوی گیاهخواران را بگیرند. اما در مجموع یافته های این محققان نشان داد كه گیاه صنوبر به جای تفكیك دو دفاع، تمایل دارد تا هر دو دفاع را در یك مجموعه از برگ هایش به كار بگیرد. حضور EFN ها به سطوح بالاتر فنولیك گلیكوسید بستگی دارد. موقعی كه دیگر عوامل (مثل وضعیت برگ) در كنترل است و با وجود فنولیك گلیكوسید زیانی از ناحیه سوراخ كردن برگ به وسیله حشرات، به گیاه نمی رسد نیازی به حضور EFN ها نیست.
اما حضور EFN ها ممكن است زمانی مورد نیاز باشد كه گیاه به سطوح بالاتر دفاع های شیمیایی نیاز داشته باشد. به این ترتیب EFN ها گیاهخواران شهدنوش را جذب می كنند و این گیاهخواران ممكن است روی برگ ها تخم هم بگذارند و به این ترتیب زمینه نوعی از دفاع غیر مستقیم برای گیاه فراهم می شود. چراكه به این ترتیب شكارچیان گیاهخوار هم معمولاً به سوی صنوبر جذب می شوند و این دفاع غیر مستقیم به همه برگ ها از جمله برگ هایی كه وسیله دفاعی ندارند و یا وسیله دفاعیشان كم اثر است گسترش می یابد.

گلی که خواهر و برادرهایش را می شناسد دلایل و فواید پیچیده بودن ریشه بعضی از گیاهان