آیا میدانید اسرار پنهان گل‌ها و درک تکامل آن‌ها چیست؟

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، تیمی از محققان از مونترال، از جمله محققان دانشگاه مک گیل، دانشگاه مونترال و باغ گیاه شناسی مونترال، از فوتوگرامتری - تکنیکی که معمولاً برای بازسازی توپوگرافی منظره استفاده می‌شود - برای به دست آوردن بینشی در مورد تکامل گل‌ها استفاده می‌کنند.

این اولین بار است که از فتوگرامتری در مطالعه گل‌ها استفاده می‌شود که نتایج آن در مجله New Phytologist منتشر شده است.

فتوگرامتری از اطلاعات جمع آوری شده از عکس‌های گرفته شده از زوایای مختلف استفاده می‌کند. به لطف مثلث بندی نقاط مشترک موجود در عکس ها، می‌توان مدل سه بعدی یک گل را بازسازی کرد. سپس با استفاده از اطلاعات عکس‌ها، رنگ‌ها روی گل سه‌بعدی اعمال می‌شوند.

به گفته محققان، فتوگرامتری با ارائه یک راه ساده برای دسترسی به داده‌های مورفولوژیکی سه بعدی، پتانسیل افزایش تحقیقات در مورد تکامل گل و اکولوژی را دارد. پایگاه‌های اطلاعاتی گل‌ها – یا حتی گیاهان کامل – می‌تواند راهی را به دانشمندان و عموم مردم بدهد تا در نهایت ویژگی‌های منحصربه‌فرد گونه‌های گیاهی را که از دید پنهان مانده‌اند، ببینند.

تنوع شکل‌ها و رنگ‌هایی که در دنیای گیاهان دیده می‌شوند، با عکاسی ساده دشوار است. دانیل شوئن، پروفسور دانشگاه مک گیل، که اولین ایده استفاده از فتوگرامتری روی گل‌ها را در حین انجام تحقیقات در Institut de recherche en biologie vegétale، می‌گوید، به همین دلیل است که من به تطبیق ابزار‌های فناوری برای ثبت شکل گل‌ها علاقه‌مند شدم.

پروفسور شوئن می‌گوید: درک تکامل گل‌ها مهم است، زیرا گل‌ها محرک‌های اصلی تنوع گیاهی از طریق گونه‌زایی هستند، یکی از عوامل تعیین‌کننده اصلی تنوع زیستی گیاهان.

این تیم با هم چیزی را توسعه دادند که ما فکر می‌کنیم به درک ما از چگونگی تنوع گل‌ها در پاسخ به تعامل آن‌ها با گرده افشان‌ها کمک می‌کند. به لطف مدل‌های سه بعدی ما، می‌توان گل‌ها را از هر زاویه‌ای تحسین کرد.

جذب گرده افشان‌ها از نظر شکل و رنگ

گل‌ها ساختار‌های سه بعدی پیچیده و بسیار متنوعی هستند. گرفتن اشکال آن‌ها برای درک رشد و تکامل آن‌ها مهم است. ۹۱ درصد از گیاهان گلدار با گرده افشان‌ها تعامل دارند تا از تولید مثل آن‌ها در یک محیط سه بعدی اطمینان حاصل کنند. مورفولوژی و رنگ گل‌ها مانند آهن ربا روی گرده افشان‌ها عمل می‌کند تا آن‌ها را جذب کند. با این حال، محققان توضیح می‌دهند که ساختار سه بعدی گل‌ها به ندرت مورد مطالعه قرار می‌گیرد.

به گفته محققان، استفاده از فتوگرامتری در مقایسه با سایر روش‌های موجود، به ویژه میکروتوموگرافی اشعه ایکس، که تا حد زیادی پرکاربردترین روش برای ساخت مدل‌های گل سه‌بعدی است، مزایای واقعی دارد.

ماریون لمناژر، دانشجوی دکترای علوم زیستی در دانشگاه مونترال و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: «فوتوگرامتری بسیار در دسترس‌تر است، زیرا ارزان است، به تجهیزات تخصصی کمی نیاز دارد، و حتی می‌توان مستقیماً در طبیعت از آن استفاده کرد. علاوه بر این، فتوگرامتری مزیت بازتولید رنگ‌های گل‌ها را دارد که با روش‌های استفاده از اشعه ایکس امکان‌پذیر نیست.

اولین نتایج، اگرچه ناقص بود، اما برای متقاعد کردن Leménager کافی بود تا فصلی از پایان نامه خود را به آن اختصاص دهد. او می‌گوید: «روش هنوز کامل نشده است. برخی از قسمت‌های گل‌ها برای بازسازی سه بعدی دشوار هستند، مانند سطوح بازتابنده، شفاف یا بسیار مودار.

به دنبال پاسخ

سیمون جولی، استاد دانشگاه مونترال، که در باغ گیاه شناسی تحقیق می‌کند، می‌گوید: ما نشان داده ایم که فتوگرامتری حداقل به خوبی روش‌های پیچیده‌تر و گران قیمت اشعه ایکس برای ساختار‌های گل مرئی عمل می‌کند. به لطف مجموعه‌های زنده باغ گیاه‌شناسی مونترال، مطالعه ما روی گیاهان خانواده Gesneriaceae، مانند بنفشه آفریقایی، نشان می‌دهد که مدل‌های سه‌بعدی تولید شده با استفاده از این تکنیک به ما اجازه می‌دهد تا تعداد زیادی سؤال در مورد تکامل گل‌ها بررسی کنیم.