کشف استراتژی زیستی نوعی کرم؛ فریب دادن گیاهان با ارسال سیگنال‌های شیمیایی از مدفوع
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از LiveScience، نوعی کرم که از برگ‌های ذرت تغذیه می‌کند، راه هوشمندانه‌ای را برای به دست آوردن ییشترین مواد غذایی از گیاه پیدا کرده است. این نوع کرم با استفاده از مدفوع خود، گیاه را فریب می‌دهد تا دفاع آن را به حداقل ممکن برساند.
اخیرا دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا متوجه شده‌اند که این کرم به نام شفیره پاییزی یا « Spodoptera frugiperda» قادر به ارسال سیگنال‌های شیمیایی به گیاه از طریق مدفوع خود هستند.
دان لوث، استاد زیست‌شناسی گیاهی دانشگاه پنسیلوانیا و یکی از سرپرستان این پژوهش، می‌گوید: «در طی تحقیقات مشخص شد که فضولات این کرم باعث می‌شود گیاه خیال کند تحت حمله پاتوژن‌های قارچی قرار گرفته است».
گیاه ذرت در آن واحد تنها می‌تواند با یک حمله مقابله کند. بنابراین وقتی که گیاه در حال دست و پنجه نرم کردن با حمله پاتوژن‌های قارچی است، کرم حشره بدون هیچ مانعی در حال تغذیه از برگ‌های این گیاه است.
به طور معمول یک گیاه از طریق ترشح حشرات متوجه علائم شیمیایی می‌شود که در واقع به گیاه کمک می‌کند تا دریابد چه موقع دفاعش را بیشتر کند. در بسیاری از موارد افزایش دفاع شامل تولید یک ماده بیوشیمیایی است که باعث دفع جانوران گیاهخوار مانند حشرات می‌شود.
اما به گفته پژوهشگران، سیگنال‌های شیمیایی که از مدفوع کرم حشره به گیاه فرستاده می‌شوند، به عنوان نکته انحرافی عمل می‌کنند.
به گفته دکتر ری، زیست‌شناس گیاهی ایالت پنسیلوانیا و سرپرست دیگر این پژوهش، در این موقعیت گیاه تصور می‌کند که تحت حمله پاتوژن‌هاست نه حشرات. بنابراین نوع دفاع علیه عوامل بیماری زا فعال می‌شود که در نتیجه فرصت مناسبی برای کرم حشره به وجود می‌آید تا به تغذیه از گیاه ادامه دهد. این روش، استراتژی زیستی و نتیجه روند تکامل در طی هزاران سال است.
کرم معمولا از برگ گیاه ذرت تغذیه می‌کند. به گفته محققان این جانور در شکاف‌ها جایی که برگ به ساقه متصل می‌شود، فضولات خود را به جا می‌گذارند.
دانشمندان با انجام دو آزمایش به مطالعه رابطه بیوشیمیایی بین مدفوع کرم شفیره پاییزی و مکانیزم دفاعی گیاه پرداخته‌اند. در آزمایش اول، محققان عصاره فضولات کرم را روی برخی از برگ‌های گیاه ذرت قرار داده‌اند. سپس رشد کرم‌هایی را که از برگ‌های ذکرشده تغذیه می‌کردند را با رشد کرم حشرات دیگر که برگ‌های بدون عصاره فضولات را می‌خورند، مورد مقایسه قرار دادند.
آزمایش دوم شامل اندازه‌گیری میزان تاثیرگذاری برگ‌های ذرتی که دارای فضولات بودند بر عملکرد دفاعی گیاهانی است که در معرض حمله پاتوژن‌های قارچی بودند. در این مورد، هاگ‌های یک قارچ منجر به نوعی آفت ذرت به نام «Cochliobolus heterostrophus» می‌شود.
محققان در ابتدا مشاهده کردند که پروتئین موجود در فضولات باعث فعال‌سازی دفاع حشره‌ای در گیاه شد اما با گذشت زمان، وقتی که گیاه ذرت در معرض میزان بیشتری از پروتئین قرار گرفت، مکانیزم دفاعی گیاه شروع به تغییر و پروتئین مدفوع را به جای محصول زاید حشره به عنوان پاتوژن قارچی شناسایی می‌کند.
در نتیجه این عمل، گیاه به جای آماده‌سازی در علیه حمله حشرات، شروع به دفاع از خود در برابر تهدید قارچی می‌کند.
در حالی که شاید این نتایج، خبر خوبی برای گیاهانی که از هجوم کرم‌های حشره رنج می‌برند، نباشد. اما دانشمندان گمان می‌کنند این امکان وجود دارد که با جداسازی مولفه خاصی از مدفوع این نوع کرم که باعث افزایش مکانیزم دفاعی گیاه در برابر پاتوژن‌ها می‌شود، بتوانند آسیب واردشده را کاهش دهند.
به گفته دانشمندان، در آینده نزدیک کشاورزان قادر به تولید حشره‌کش ارگانیک و پایدار برای جلوگیری از شیوع عفونت و بیماری در میان گیاهان خواهند بود.
مترجم: هانا حیدری
انتهای پیام/