یک قرن در مورد شبنم‌ها اشتباه فکر می‌کردیم!

تصور می‌شد که این قطرات کوچک روی گیاهان، از آنها در برابر خطراتی مانند خشکسالی و نمک محافظت می‌کنند. اکنون یک مطالعه جدید می‌گوید که اینطور نیست و در واقع آنها برای دفع انواع مختلف خطرات به شکل آفات و بیماری‌ها شکل گرفته‌اند.

این کشف توسط پژوهشگرانی انجام شد که می‌خواستند فرض اصلی در مورد این شبنم‌ها را با جزئیات بیشتری بررسی کنند. برای این منظور، آنها گیاهان کینوای جهش یافته و گیاهان یخی را بدون پوشش معمولی این قطرات که از نظر علمی به عنوان سلول‌های اپیدرمی کیسه یا EBC شناخته می‌شوند، کشت کردند.

مکس موگ زیست‌شناس دانشگاه کپنهاگ در دانمارک می‌گوید: وقتی ما آب‌نمک را روی این گیاهان بدون پوشش EBC ریختیم یا آنها را در شرایط خشکسالی قرار دادیم، آنها عملکردی درخشان و برخلاف انتظار داشتند. پس یک چیزی اشتباه بود.

وی افزود: از سوی دیگر دیدیم که آنها بر خلاف گیاهان دارای پوشش، به شدت به حشرات و آفات کوچک آلوده شده‌اند.

پژوهشگران می‌گویند، این بادکنک‌های مینیاتوری به ‌عنوان یک سد در برابر آفات عمل می‌کنند و وقتی موجودات کوچک سعی می‌کنند گیاه را آفت‌زده کنند، در نهایت با محلول سمی که در EBCها قرار دارد، مسموم و نابود می‌شوند.

تجزیه و تحلیل بیشتر محتویات EBCها نشان داد که یکی از مواد موجود در آنها «اسید اگزالیک» است که برای آفات، سمی است. با این حال، نمک بیشتری نسبت به سلول‌های اطراف وجود نداشت که نشان می‌دهد این ایده که این شبنم‌ها به عنوان محفظه‌های سرریز نمک اضافی عمل می‌کنند، نادرست است.

علاوه بر این، این تیم همچنین مشاهده کرد که گیاهان بدون پوشش نسبت به باکتری Pseudomonas syringae که عامل یکی از شایع‌ترین بیماری‌های باکتریایی در گیاهان است، آسیب پذیرتر بودند. دلیل این امر می‌تواند به نحوه پوشاندن روزنه‌های روی برگ‌های گیاهان توسط این شبنم‌ها باشد که اغلب راهی است که باکتری‌ها برای حمله از آن استفاده می‌کنند.

اما چرا یک فرضیه نادرست برای مدتی به این طولانی باقی ماند؟ پژوهشگران می‌گویند، مطالعات گذشته ممکن است بر اساس گونه‌های گیاهی مشابه یا مکانیسم‌های مشابه EBC، فرضیات نادرستی داشته‌اند. علاوه بر این، تکنیک‌های تحقیق و روش‌های تجزیه و تحلیل همگی به طور پیوسته در طول زمان بهبود یافته‌اند.

بدون شک این گیاهان دارای پوشش EBC در برابر عوامل استرس‌زای غیر زنده مانند خشکی و نمک بسیار مقاوم هستند، اما به نظر می‌رسد که محافظت از جانب این EBCها نیست. در عوض، این عوامل استرس‌زای زیستی هستند که این شبنم‌ها از گیاهان در مقابل آنها محافظت می‌کنند.

رشد گیاهان مقاوم و سخت مانند کینوا و گیاهان یخی در دنیایی با آب و هوای متغیر بسیار مهم است و این مطالعه می‌تواند به کشت گونه‌هایی کمک کند که در برابر تهدیدات متعدد محافظت می‌شوند.

مایکل پالمگرن زیست‌شناس دانشگاه کپنهاگ می‌گوید: کینوا به ‌عنوان محصولی مطمئن برای آینده معرفی شده است، زیرا سرشار از پروتئین است و در برابر خشکسالی و نمک و در نتیجه تغییرات آب و هوایی بسیار مقاوم است.

این پژوهش در مجله Current Biology منتشر شده است.