میزان دیاکسید کربن اتمسفر با سرعت هشداردهندهای در حال بالا رفتن است و تحقیقات جدید نشان میدهد که قدرت دفاعی گیاه در برابر حملهی حشره با افزایش CO2 کاهش مییابد. بر اساس تحقیقات صورت گرفته افزایش CO2باعث اختلال یکی از مولفههای اصلی دفاعی گیاه میشود. به گزارش شبکهی خبری زیستشناسی (BNN)، در تحقیق صورت گرفته که تمرکز اصلی آن مزارع سویا بود مشخص شد برگهایی که تحت CO2 بالا رشد میکنند توانایی تولید «جاسمونیک اسید» (Jasmonic Acid) را از دست داده و در نتیجه مقاومت آنها کاهش مییابد. به گفتهی «ایوان دیلوسیا» (Evan DeLucia)، استاد زیستگیاهی دانشگاه «ایلینویز» (University of Illinois) پیشبینیها نشان میدهند که CO2 اتمسفری تا سال 2050 به 550 قسمت در میلیون خواهد رسید و روند صنعتی شدن هند و چین میتواند باعث افزایش این میزان شود. مشخص شده که میزان بالای CO2 باعث تشدید میزان فتوسنتز شده و همچنین نسبت کربوهیدراتها را به نیتروژن موجود در برگهای گیاه افزایش میدهد.
پژوهشگران در پی دریافت این مطلب بودند که چگونه تغییر نسبت کربن به نیتروژن روی حشرهای که از گیاه تغذیه میکند تاثیر گذار است. آنها پیشبینی کردند که حشرهها برگهای بیشتری را برای براورده کردن نیتروژن مورد نیاز خود مصرف خواهند کرد. وقتی پژوهشگران مزرعهی سویا را در معرض افزایش CO2 قرار دادند متوجه شدند گیاهان این مزرعه نسبت به مزرعههای دیگر آسیبدیدگیهای بیشتری را در اثر حملهی حشرهها نشان دادند.
بررسیهای دقیقتر نشان داد که افزایش CO2 در گیاه باعث جذب شتههای سویای آسیایی، سوسک ژاپنی و کرمریشهی ذرت غربی میشود. به گفتهی دکتر «دیلوسیا»، لارو کرم صدپا و دیگر حشرهها برای ساخت اندامهای جدید خود به نیتروژن نیاز دارند، اما حشرهی بالغ میتواند با رژیم غذایی دارای کربوهیدرات بالا، زنده مانده و تولید مثل کند. این گزارش میافزاید با مطالعهی بیشتر، پژوهشگران دریافتند سوسکهای تغذیهکننده از گیاهان سویای با CO2 بیشتر زنده مانده و تولید مثل میکنند ولی افزایش میزان قند در رژیم غذایی تاثیری در طول عمر سوسکها ندارد. لذا عامل مهم، میزان CO2 است نه قندها. وقتی حشره برگ گیاه را میخورد، گیاه هورمون «جاسمونیک اسید» را تولید میکند؛ در نتیجه این هورمون واکنشهای زنجیرهای را در برگ به راه انداخته و موجب تقویت سد دفاعی آن میشود. بهطور معمول این آبشار باعث تولید ترکیبهایی به نام «مهارکنندههای پروتئاز» (Protease Inhibitors) میگردد. وقتی حشره این آنزیم را جذب میکند دیگر نمیتواند بافتهای گیاه را هضم کند. به گفتهی «دیلوسیا» در این تحقیق مشخص شد برگهایی که تحت CO2 بالا رشد میکنند توانایی تولید «جاسمونیک اسید» را از دست میدهند و در نتیجه مقاومت آنها کاهش مییابد. میزان بالاتر کربوهیدرات برگها و فقدان دفاع شیمیایی باعث تسهیل حمله، عمر طولانیتر و تولید مثل میشود.
«جاسمونیک اسید» همانند هورمونهای گیاهی دیگر اثرهای فعالکننده و بازدارنده دارد. «جاسمونیک اسید» در همهِی گیاهان وجود دارد و دارای ویژگیهای مشابه هورمونها است. این ترکیب در تنظیم رشد و نمو گیاه کمک کرده و بهنظر میرسد در پیرشدگی (Aging) برگ و در مکانیزم دفاعی علیه قارچها شرکت دارد .
|