طبیعت و محیط زیست

همدستی حشرات و باکتری ها در فریب گیاهان

نوشته شده توسط محبوبه ملک مختاری

گری فلتون Gary W. Felton استاد و مدیر گروه حشره‌شناسی دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا معتقد است: «گیاهان در معرض حمله میکروب‌ها و حشرات گیاهخوار قرار دارند، ولی با این‌وجود قادر به درک تهدید و دفاع بایسته از خود هستند.» البته حشرات گیاهخوار نیز به کمک باکتری‌های همزیست خود گیاه را فریب می‌دهند. آن‌ها باعث می‌شوند گیاه تهدید حشره را میکروب تلقی کند و در برابر آن از خود دفاع نکند.».
اصطلاح همزیستی در اینجا بیانگر ارتباطی گذرا یا همیشگی دست‌کم میان دو موجود زنده از گونه‌های متفاوت است که بر یکدیگر تاثیر گذارده و این رابطه دست‌کم به سود یک‌گونه تمام می شود. هر عضو از این ارتباط هم‌زیست نامیده می‌شود. به لحاظ نظری همزیستی در حشرات به دو صورت کلی همزیستی درونی و همزیستی بیرونی وجود دارد. فلتون در این پژوهش بر دو آفت زراعی تمرکز کرده (کرم گوجه‌فرنگی و سوسک سیب‌زمینی) و واکنش‌های گیاه در برابر این حشرات و میکروب‌هایی را که با خود حمل می‌کنند موردبررسی قرار داده است. او یافته‌های خود را در نشست سالانه اتحادیه دستاوردهای علمی بوستون* ارائه داد. این نگاه گسترده به تعاملات گیاهخوار و گیاه ،  کل فیتوبیوم یعنی گیاهان، محیط‌زیست آن‌ها، شکارچیان آن‌ها و ارگانیزم‌هایی که آن‌ها را به خدمت می‌گیرند را در بر می گیرد. فیتوبیوم دربرگیرنده مجموعه‌ای از موجودات زنده می‌شود که در ارتباط نزدیک با گیاهان و در محیط زیست آن‌ها اعم از خاک، آب یا جو محیط گیاهان زندگی می‌کنند و گیاهان برای ادامه زندگی به آن‌ها وابسته‌اند. این موجودات بیشتر دارای تعاملات بسیار نزدیک و تکامل یافته با گیاهان و با همدیگر هستند که مجموعه این تعاملات تأثیرات قابل‌توجهی را در فرآورده‌های زراعی بر جای می‌گذارد. گیاهان در رویارویی با شکارچیان دو گونه واکنش دفاعی از خود نشان می‌دهند. یک واکنش که به‌وسیله جاسمونیک اسید jasmonic acid انجام می‌شود و زمانی رخ می‌دهد که حشرات برگ، ساقه یا میوه گیاه را می‌جوند و به گیاه آسیب می‌زنند و آب دهان خود را بر روی آن بر جا می‌گذارند. واکنش دیگر زمانی رخ می‌دهد که حشره محتویات معده خود را روی گیاه بالا می‌آورد که حاوی میکروب است و به خاطر وجود اسید سالیسیک، واکنش گیاه در برابر پاتوژن های میکروبی را بر­می‌انگیزد. البته جالب است بدانیم زمانی که میکروب‌ها (ویروس‌ها و باکتری‌ها) با حشره همزیستی دارند، این روند قطع می‌شود. فلتون می‌گوید: «حشرات شکارچی درون کرم تخم‌گذاری می‌کنند و انگل در حال رشد در پایان کرم را می‌کشد. حشرات شکارگر به همراه تخم، ویروسی همزیست را در کرم تزریق می‌کنند که واکنش سیستم ایمنی کرم را برمی‌انگیزد و مایه از میان رفتن عنصری در آب دهان کرم می‌شود که به حشره هشدار می‌دهد به آن حمله شده است.»
زمانی که کرم گوجه‌فرنگی که موردحمله حشره شکارگر قرار گرفته به گیاه حمله می‌کند، گیاه متوجه نمی­شود که کرم در حال جویدن آن است و هیچ‌یک از سیستم دفاعی شیمیایی گیاه فعال نمی‌شوند. این امر به سود کرم و میکروب هم­زیست است ولی برای گیاه زیان‌آور است. درک رابطه گیاه، حشره شکارگر و میکروب‌هایی که درون آن‌ها زندگی می‌کنند برای مهار این حشرات و آفت‌ها به کمک پژوهشگران می‌آیند. برخی میکروب‌ها واکنش گیاهان را در پی دارند و باعث رشد و تقویت سیستم دفاعی آن‌ها می‌شوند. برخی باکتری‌های کرم نیز موجب می‌شوند دانه‌ها شتابان‌تر جوانه بزنند. به گفته فلتون، شرکت‌های بسیاری در حال حاضر بر روی میکروب‌های طبیعی سرمایه‌گذاری می‌کنند که برای گیاهان سودمند هستند و باعث افزایش باروری گیاه می‌شوند.

* American Association for the Advancement of Science

درباره نویسنده

محبوبه ملک مختاری

دیدگاه شما چیست