X
تبلیغات
رایتل
زیست شناسی نجف آباد
مطالب گوناگون در رابطه با زیست شناسی

PAR

یکشنبه 1 اردیبهشت‌ماه سال 1387
بررسی چگونگی ارتباط شیمیایی بین گیاهان و بندپایان

 

بررسی چگونگی ارتباط شیمیایی بین گیاهان و بندپایان از طریق زبان گیاهی‌

 

تشخیص محیط اطراف توسط گیاهان‌

جام جم آنلاین: پیدایش نخستین گیاه به سال‌ها پیش از آغاز حیات انسان برمی‌گردد. اما ما انسان‌ها هرگز آن طور که باید گیاهان را نشناخته‌ایم؛ چرا که آنقدر غرق در دنیای خودمان شده‌ایم که به تمام موجودات دیگر به چشم پدیده‌های بی‌جان می‌نگریم و شاید اگر شاهد حرکت جانوران نبودیم، این موجودات را نیز به عنوان پدیده‌ای ساکن در نظر می‌گرفتیم.

 

 اما آیا گیاهان موجودات ساکن و بی‌حرکتی هستند یا می‌توانند با محیط اطرافشان در ارتباط باشند؟ آیا آنها می‌توانند با محیط اطراف خود صحبت کنند؟ اگر این توانایی را دارند، این کار را چگونه انجام می‌دهند؟

 

در این طرح تحقیقاتی که در بخش دانشجویی نهمین جشنواره جوان خوارزمی توانست رتبه سوم پژوهش‌های بنیادی را کسب کند، تلاش شده است با درک بهتر از روابط موجود بین دنیای گیاهی و جانوری و بررسی ماهیت و چگونگی ارتباطات شیمیایی بین بندپایان و گیاهان گامی به منظور تولید علم و در نتیجه بهبود کارآیی عوامل مفید برای کنترل آفات برداشته شود.

جانوران در بستری از انواع روابط پیچیده با افراد همگونه خود و افرادی از دیگر گونه‌ها و همچنین محیط فیزیکی خود قرار دارند. از سوی دیگر، بقای هر گونه در محیط به توانایی افراد آن گونه در کسب غذا، سرپناه، جفت‌یابی، تولید مثل و دفاع در برابر شکارگران، انگل‌ها و عوامل محیطی بستگی دارد. در این خصوص رفتارهای سازگار به طرق گوناگون سبب تضمین بقای گونه و در نهایت دستیابی به موفقیت تکاملی می‌شوند. از مطالعه بر روی جانوران، اطلاعات ارزشمندی درباره روابط میان موجودات زنده و محیط غیرزنده، فرایندهای فیزیولوژیک تعیین‌کننده رفتارها و برخی از علل فراوانی و پراکندگی جانوران به دست آمده است.

 

بیشتر رفتارشناسان به ارائه اصول کلی قابل تعمیم به کلیه گروه‌های جانوری تمایل دارند. برخی محققان نیز رفتارهای جانوران را به منظور حفظ و حمایت از گونه‌های در حال انقراض مطالعه می‌کنند. دیگر رفتارشناسان تنها به عملکرد جانوران آفت، شکارگر و انگل که دارای اهمیت اقتصادی هستند، توجه می‌کنند. عده معدودی نیز رفتارهای جانوران اهلی را تنها با هدف بهبود شرایط زندگی انسان‌ها و یا افزایش دانش اطلاعات بشری بررسی می‌کنند.

 

رفتارشناسی موجودات زنده به مطالعه و بررسی رابطه رفتار یک گونه جانوری با رفتار جانوری دیگر از همان گونه محدود نمی‌شود، بلکه کنش‌ها و واکنش‌های مختلفی که میان گونه‌های مختلف جانوری و حتی کنش‌هایی که بین گونه‌های جانوری یا گونه‌های گیاهی صورت می‌گیرد را نیز شناسایی می‌کند. این واکنش‌ها می‌توانند در نتیجه اطلاعاتی که ناشی از حواس بینایی، شنوایی، بویایی و لامسه هستند ایجاد شوند. این حواس از مهم‌ترین عواملی هستند که بر هم‌کنش میان موجودات زنده را تحت تاثیر قرار می‌دهند. اطلاعات مورد استفاده از سوی مهره‌داران در این برهم کنش‌ها معمولا از نوع دیداری یا شنیداری است. در حالی که بیشتر بندپایان از حس بویایی و علایم شیمیایی برای پیدا کردن جنس مخالف، غذا و اجتناب از رقبا و دشمنان طبیعی خود استفاده می‌کنند. از مهم‌ترین ویژگی‌های علایم شیمیایی می‌توان به برد زیاد، قدرت عبور از مانع و تخصصی بودن آنها  اشاره کرد که به بندپایان این امکان را می‌دهد تا در فواصل زیاد بتوانند علایم مرتبط با هدف را از علایم غیرمرتبط تفکیک کنند.

 

فریاد برای کمک گیاه‌

 

به گفته دکتر حمیدرضا صراف معیری، عضو هیات علمی دانشگاه زنجان و مجری این طرح تحقیقاتی امروزه روان‌شناسی جانوری ترکیبی از زیرشاخه‌های قدیمی و جدید است. مطالعه یادگیری مقایسه‌ای و تئوری یادگیری نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است  و در تحقیقات رفتارشناسان جانوری همچون پیترسن و رویت بلات کاملا مشهود است پیشرفت مهم رفتارشناسی مدیون بررسی‌های محققان دیگری مانند اپن هایم و همکارانش در زمینه سیستم عصبی، بوگارت و همکارانش در زمینه رفتار تغذیه در خزندگانی مانند مار بندجورابی و هالو و همکارانش در زمینه رفتارهای ابتدایی است. براساس تحقیقات انجام شده در این طرح، وقتی گیاهان مورد حمله آفات قرار می‌گیرند، رایحه یا سیگنال‌های شیمیایی یا علایم بویایی از خود متصاعد می‌کنند که سبب جلب دشمنان طبیعی آفت به این رایحه‌ها می‌شود. به این ترکیبات اصطلاحا رایحه‌های القایی گیاه یا فریاد برای کمک گیاه (S.O.S) گفته می‌شود که از آن به عنوان زبان شیمیایی گیاه نام برده می‌شود.

 

در این پژوهش، رفتار بیش از 2400 فرد در آفات و حشرات مفید به روش بویایی‌سنجی‌  (OLFACTOMETERY) مورد مطالعه قرار گرفته و عکس‌العمل هر فرد در مقابل رایحه‌های گیاه و جانور بررسی شد. برای درک بهتر از علت بروز رفتار متفاوت در افراد مورد آزمایش، استفاده از روش‌های مدرن ملکولی گاز کروماتوگرافی و اسپکترومتری جرمی، ترکیبات شیمیایی موثر در تعامل بین جانوران و گیاهان میزبان ردیابی، استخراج و شناسایی شد.

 

در یک برهم کنش سه‌سطحی میان گیاه، گیاهخوار و دشمن طبیعی، بندپایان شکارگر می‌توانند از علایم ناشی از خود شکار یا مواد فرار گیاه بهره‌برداری کنند. اگرچه ترکیبات فرار خود شکار بسیار تخصصی بوده و برای دشمنان طبیعی قابل اطمینان نیست؛ اما به دلیل این که به مقدار کم متصاعد می‌شود، از قابلیت تشخیص کمتری برخوردار است. برخلاف مواد فرار ناشی از طعمه‌، گیاه در مقادیربیشتری مواد فرار از خود متصاعد می‌کند که بندپایان می‌توانند براحتی آن را دریافت کنند. اما به نسبت از درجه تخصصی کمتری برخوردار است.

 

با توجه به این که گیاه همواره و حتی بدون حضور گیاهخوار این ترکیبات فرار را تولید می‌کند، به نظر می‌رسد که در سیر تکامل، گیاهان در پاسخ به فشار ناشی از گیاهخواری با تغییر در ترکیبات تشکیل‌دهنده رایحه خود این علایم را به اطلاعات قابل اطمینانی برای دشمنان طبیعی تبدیل کرده‌اند. این علایم شیمیایی که به عنوان رایحه‌های القایی گیاه شناخته شده است، گیاه را در یک تعامل مثبت با دشمنان طبیعی قرار می‌دهد که هر دو از این رابطه سود می‌برند.

 

به گفته صراف، یکی از مهمترین دستاوردهای این طرح چاپ 8 مقاله علمی است که 4 مقاله از بین آنها با نمایه بین‌المللی علمی I.S.I در مجلات معتبر و بین‌المللی به چاپ رسیده است.

 

همچنین براساس این تحقیقات 2 مقاله‌ علمی - پژوهشی در داخل و خارج کشور ارائه شده است. در این طرح، مطالعاتی برای شناسایی ترکیبات شیمیایی که گیاهان در فراخوانی حشرات مفید برای مقابله با آنان از خود متصاعد می‌کنند، انجام شده که نتایج آن ارائه شده است، همچنین ابعاد و زمینه‌های مختلف با فرضیه‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفته و قدرت تشخیص گیاه و رفتار و واکنش گیاه در برابر تغذیه دوست و دشمن  مطالعه شده که نتایج آن در سایت‌های معتبر علمی ارائه شده است.

 

گسترش مرزهای دانش‌

 

به گفته دکتر احمد عاشوری، عضو هیات علمی دانشگاه تهران و استاد راهنمای این طرح پژوهشی، گیاه با جلب شکارگران و پارازیتوئیدها فشار ناشی از گیاهخواری را کاهش می‌دهد و دشمنان طبیعی نیز با استفاده از علائم شیمیایی گیاه، شکار مناسب را پیدا می‌کنند.

 

این فرآیند در حقیقت سازوکاری از جانب گیاه برای افزایش شایستگی خود است که به عنوان دفاع غیرمستقیم گیاه علیه گیاهخوار تلقی می‌شود. اگرچه به نظر می‌رسید که ترکیبات القایی برای بهره‌برداری شکارگران به وسیله گیاه تولید می‌شود، اما این علایم اطلاعاتی را نیز برای گیاهخواران به همراه خواهد داشت. گیاهخواران از رایحه القایی گیاهان برای اطلاع از حضور رقبای هم‌گونه و غیر هم‌گونه، فعال شدن مکانیسم دفاع گیاه در نتیجه گیاهخواری و همچنین برای ارزیابی از حضور احتمالی دشمنان طبیعی استفاده می‌کنند. در این طرح، تلاش بر این بود تا بتوان مرزهای دانش را گسترش داد و پی برد که چگونه گیاهان با یکدیگر و حتی موجودات دیگر ارتباط برقرار می‌کنند و این ارتباط با دشمنان یعنی آفات و دشمنان دشمنان یعنی حشرات که به عنوان عوامل بیولوژیک در نظر گرفته می‌شوند، چگونه خواهد بود؛ بنابراین باید دنیای موجودات زنده را که شامل همه گیاهان و جانوران ساکن کره زمین است، مورد بررسی قرار داد. نتایج تحقیقات انجام شده حاکی از آن است که موجودات زنده از طریق ارسال محرک یا علائم مشخصی با هم ارتباط برقرار می‌کنند. معمولا محرک‌های شناخته شده از جنس صوت و نور هستند. صوت در شنوایی و لامسه و نور در بینایی موثر است و علایم شیمیایی نیز نوعی محرک بویایی هستند.

بیشتر محرک‌های شیمیایی به عنوان 2 عامل یا 2 حس بویایی و چشایی قابل فهم هستند و می‌توان بر این اساس به ماهیت و اطلاعات نهفته در آنها دست یافت. همیشه این پرسش مطرح بوده است که گیاهان چگونه با هم ارتباط برقرار می‌کنند. بیش از 10 سال است که دنیای علم و جامعه تخصصی در این زمینه به تحقیق پرداخته و نشان داده‌اند که گیاهان با ارسال محرک‌های شیمیایی که بر دیگر موجودات نیز تاثیرگذار است، با هم ارتباط برقرار می‌کنند. پرسش مهمی که مطرح می‌شود این است که آیا وقتی گیاه مورد حمله یا تغذیه 2 موجود که یکی از آنها دشمن یا آفت و دیگری از حشرات مفید یا دشمنان طبیعی آفت یا عوامل کنترل بیولوژیک است، قرار می‌گیرد چه پاسخی می‌دهد؟ آیا گیاه می‌تواند دوست و دشمن را از یکدیگر تشخیص دهد؟

 

از آنجا که این طرح یک طرح بنیادی است، در حال حاضر کاربردی ندارد و هدف اصلی این بوده است که بتوان به پاسخی بنیادی دست یافت؛ اما مانند دیگر دستاوردهای علمی بنیادی که پس از چند سال کاربردی می‌شود، در آینده‌ای نه چندان دور انسان می‌تواند از نتایج به دست آمده به نفع خود بهره‌برداری کند و از یک محرک مصنوعی برای کنترل آفات در مزارع و گلخانه‌ها بهره ببرد.

 

رشد بی‌رویه جمعیت انسان‌ها از یک‌سو و افزایش تقاضا و بالا رفتن سطح توقعات انسان‌ها در زندگی از سوی دیگر سبب افزایش نیاز آنها به مواد غذایی گیاهی شده است. با افزایش سطح زیرکشت و افزایش عملکرد محصولات در واحد سطح می‌توان به این نیاز پاسخ داد. اصلاح بذر و نهال و استفاده از مواد شیمیایی به صورت کود یا سموم کشاورزی از مهم‌ترین راهکارهایی است که می‌تواند عملکرد محصولات کشاورزی را افزایش دهد. این در حالی است که استفاده از مواد شیمیایی می‌تواند خطرات جبران‌‌ناپذیری را به همراه داشته باشد. دانشمندان نیز به دنبال روش‌های جایگزین هستند که یکی از این روش‌ها استفاده از عوامل کنترل بیولوژیک است که در طبیعت وجود داشته و انسان نیز به دانش فنی استفاده از آن دست یافته است. در راستای سند چشم‌انداز توسعه کشاورزی پایدار که مبتنی بر استفاده از روش‌های بی‌خطر برای محیط زیست است، کنترل بیولوژیک به عنوان یکی از بهترین روش‌های جایگزین سموم شیمیایی توصیه شده است.

 

در این طرح سعی شده است با درک بهتر از روابط موجود بین دنیای گیاهی و جانوری و بررسی ماهیت و چگونگی این ارتباط‌ها گامی در جهت بهبود کارآیی عوامل مفید برای کنترل آفات برداشته شود.

 

کنترل بیولوژیک‌

 

متخصصان گیاه‌شناسی مجموعه عملکرد گیاهان را که به منظور دفع آفات و دشمنان آنها انجام می‌شود، فریاد برای کمک به گیاهان یا زبان شیمیایی گیاهان نامیده‌اند. این متخصصان برای شناسایی و تشخیص اطلاعات صادر شده از سوی گیاهان از روش‌های جدید مولکولی استفاده می‌کنند تا بتوانند ترکیبات شیمیایی موثر در تعامل بین جانوران و گیاهان میزبان را شناسایی کنند.بررسی رفتار گیاهان یا مطالعه علائم ارتباطی آنها با دیگر جانداران یکی از روش‌های کنترل بیولوژیک محصولات کشاورزی است. کنترل بیولوژیک به عنوان یکی از بهترین روش‌های جایگزین سموم شیمیایی توصیه شده است که براساس آن روابط موجود بین دنیای گیاهی و دنیای جانوری بهتر شناخته خواهد شد.

 

فرانک فراهانی‌جم‌

لینک مطلب: روزنامه جام جم

برای عضویت در خبرنامه این وبلاگ نام کاربری خود در سیستم بلاگ اسکای را وارد کنید
نام کاربری
تعداد بازدیدکنندگان : 156336


Powered by BlogSky.com

عناوین آخرین یادداشت ها

من برای کشورم ، چه کرده ام

 در هر حرفه ای که هستید ، نه اجازه دهید که به بد بینی های بی حاصل آلوده شوید و نه بگذارید که بعضی لحظات تاسف بار که برای هر ملتی پیش می آید ، شما را به یأس  و ناامیدی بکشاند ، در آرامش حاکم بر آزمایشگاه ها و کتابخانه هایتان زندگی کنید .نخست از خود بپرسید :

برای یاد گیری و خود آموزی چه کرده ام ؟ سپس همچنانکه پیشتر می روید بپرسید :"من برای کشورم چه کرده ام ؟" و این پرسش را آنقدر ادامه دهید تا به این احساس شادی بخش و هیجان انگیز برسید که شاید سهم کوچکی در پیشرفت و اعتلای بشریت داشته اید.چه زندگی پاداشی به تلاش هایمان بدهد و چه ندهد ، هنگامی که به پایان تلاش هایمان نزدیک می شویم هر کداممان باید حق آن را داشته باشیم که با صدای بلند بگوییم :

"من آنچه در توان داشته ام انجام داده ام."

لویی پاستور(1895-1832)

اسلام ...اگر نظری به طبیعت بکند به عنوان این است که طبیعت یک صورتی است از الهیّت ، یک موجی است از عالم غیب ، اگر نظری به انسان بکند به عنوان این است که یک موجودی است که از او ، میشود یک موجود الهی درست کرد. (در جستجوی راه کلام امام ، ص 131)

زیست شناسی علم شناخت حیات است( این لغت از کلمه یونانی بیاس به معنی زندگی و لوگاس یعنی دلیل منطقی تشکیل شده است). زیست شناسی به ویژگیها و رفتارهای موجودات، چگونگی تشکیل گونه ها و انواع موجودات و روابطی که آنها با هم دارند و به محیط زیست آنها مربوط می شود. زیست شناسی طیف گسترده ای از رشته های علمی که اغلب رشته های علمی مستقل بحساب می آیند را شامل می شود. روی هم رفته زیست شناسان حیات را از روی دامنه وسیعی از شاخصها مورد مطالعه قرار می دهند. در مقیاس ذره ای و مولکولی، زندگی مورد بررسی زیست شناسی مولکولی، زیست شیمی و علم وراثت مولکولی است. در مقیاس سلولی، مورد مطالعه زیست شناسی سلولی و در مقیاس های چند سلولی، مورد نظر فیزیولوژی، کالبد شناسی و بافت شناسی است. زیست شناسی رشدی حیات را در مقیاس رشد و نمو اندام یک موجود مورد مطالعه قرار می دهد. با بالا بردن مقیاس ها به بیش از یک موجود: علم وراثت چگونگی عملکرد وراثت بین والدین و فرزندان را مورد بررسی قرار می دهد. رفتار شناسی جانوری رفتار گروهی بیش از یک موجود را مطالعه می کند. علم وراثت جمعیتی میزان یک جمعیت کل را در در نظر دارد و علم سیستماتیک شاخص چند گونه ای اجداد موجودات را بررسی می کند. جمعیت های بهم وابسته ومحل سکونتشان در بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی مورد مطالعه قرار می گیرد. یک رشته نظری جدید ستاره شناسی( یا زیست شناسى گاز بى اثر گزنون ) نام دارد که احتمالات وجود حیات در کرات دیگر غیر از زمین را مورد بررسی قرار می دهد. زیست شناسی تنوع حیات را مورد برررسی قرار می دهد.

جنین و جفت

برش میکروسکوپی ریشه و مشاهده بافت گیاهی

دستورالعمل های نگهداری از قلب


جرم :
250 تا 400 گرم
برون ده :
بیش از 25 دسیمتر مکعب در دقیقه
فشار :
بخش راست :در حدود 5 کیلو پاسکال
بخش چپ : در حدود 26 کیلو پاسکال
تعداد ضربان :
به طور متوسط 65 ضربه در دقیقه
تعداد ضربان ها در مدت 70 سال عمر :
2391480000 ضربان
نوع سوخت :
گلوکز و اکسیژن
میزان مصرف :
26 سانتیمتر مکعب اکسیژن در دقیقه ، در سرعت عادی
150 سانتیمتر مکعب اکسیژن در دقیقه ، در سرعت زیاد
مدت زمان بین تعمیرات :
در صورت مراقبت کافی ، یک عمر
دستورالعمل نگهداری :
همیشه از آن کار بکشید ، رگ های ورودی و خروجی را تمیز نگه دارید.این کار را با پرهیز از خوردن چربی ، نکشیدن سیگار و مناسب نگه داشتن وزن انجام دهید.