تصمیم هوشمندانه درختان؛ رشد یا تنفس؟

برای محافظت از خود، گیاهان وقتی آب کم می‌شود، این روزنه‌ها را می‌بندند. این رفتار برای دانشمندان تازگی ندارد، اما سوال مهم این بود که دقیقاً چه زمانی و بر اساس چه مکانیسمی این تصمیم گرفته می‌شود. پژوهشگران دانشگاه باسل پاسخ شگفت‌انگیزی یافته‌اند.

فتوسنتز تنها اولویت نیست
در نگاه اول، به نظر می‌رسد فتوسنتز اولویت اصلی درختان باشد؛ زیرا گیاهان برای تولید غذا به نور خورشید و CO₂ نیاز دارند. اما به گزارش سیلاد و به نقل از پژوهشگران آزمایشگاه جنگل در هولشتاین نشان می‌دهد که درختان همیشه این قاعده را دنبال نمی‌کنند.

پروفسور آنسگار کاهمن، نویسنده همکار مطالعه، توضیح می‌دهد: «قبلاً تصور می‌شد درختان تا حد امکان روزنه‌ها را باز نگه می‌دارند تا CO₂ جذب کنند و فقط زمانی که چاره‌ای نباشد، آنها را می‌بندند. اما یافته‌های جدید خلاف این را نشان می‌دهد.»

رشد درختان در شب و نقش آب
آب تنها به فتوسنتز کمک نمی‌کند، بلکه برای زنده ماندن و رشد درخت حیاتی است. در طول روز، درختان آب خود را از دست می‌دهند و در شب تلاش می‌کنند آن را جبران کنند. در این زمان، روزنه‌ها بسته می‌مانند و آب از ریشه‌ها به سمت سلول‌ها جریان می‌یابد تا فشار تورگور (فشار داخلی سلول‌ها) ایجاد شود که برای رشد ضروری است.

اگر خاک خشک باشد، درخت نمی‌تواند آب کافی جذب کند و سلول‌ها پر نمی‌شوند. بدون فشار تورگور، رشد متوقف می‌شود حتی اگر قندهای لازم از فتوسنتز موجود باشد. همچنین خشکی شدید می‌تواند باعث شکستگی مسیرهای آبی در درخت شود و حباب‌های هوا (امبولیسم) ایجاد کند که مانع انتقال آب می‌شود و در نهایت به مرگ درخت منجر می‌شود.

 

تصمیم هوشمندانه درختان برای بستن روزنه‌ها
شگفتی بزرگ این بود که درختان بسیار محتاط‌تر از آنچه تصور می‌شد عمل می‌کنند؛ آنها منتظر بحران نمی‌مانند و اگر در طول شب نتوانند آب کافی جذب کنند، صبح روزنه‌ها را باز نمی‌کنند.
 
کاهمن می‌گوید: «برای اولین بار نشان دادیم که درخت حتی اگر صبح باشد، اگر آب کافی جذب نکرده باشد، روزنه‌هایش را باز نمی‌کند.»

به عبارت دیگر، درختان فتوسنتز را فدای رشد می‌کنند. این استراتژی شاید عجیب به نظر برسد، اما برای بقا هوشمندانه است، چون رشد به درخت اجازه می‌دهد بافت‌های جدید بسازد و آسیب‌ها را ترمیم کند.

پیامدها برای پیش‌بینی جذب کربن جنگل‌ها
این یافته‌ها می‌تواند تاثیر زیادی بر مدل‌های پیش‌بینی جذب کربن جنگل‌ها داشته باشد. در دوره‌های خشکسالی، درختان کربن کمتری جذب می‌کنند چون روزنه‌ها زودتر بسته می‌شوند و مدت طولانی‌تری بسته می‌مانند. ریچارد پیترز، نویسنده اصلی مطالعه، می‌گوید: «مدل‌های اقلیمی که رشد ذخیره کربن را پیش‌بینی می‌کنند باید اصلاح شوند.»

این یافته‌ها به ویژه در شرایط گرم‌تر و خشک‌تر شدن تابستان‌ها اهمیت دارد و نشان می‌دهد که درختان چگونه با تصمیمات روزانه خود رشد و بقای خود را مدیریت می‌کنند. این پژوهش به ما کمک می‌کند بهتر بفهمیم چگونه این تصمیمات بر رشد درختان و سلامت کره زمین تاثیر می‌گذارند.