دانشمندان: درختان گاهی با هم حرف می‌زنند

به گفته دانشمندان، ظاهرا درختان می‌توانند هنگام وقوع خورشیدگرفتگی دانش بوم‌شناختی‌شان را از درختان مسن‌تر به درختان جوان‌تر منتقل کنند.

این یافته‌ها درک پژوهشگران از درختان را گسترش می‌دهند؛ درختانی که متولیان امور می‌گویند برای بقای ما در مواجهه با تغییرات اقلیمی و از دست رفتن تنوع زیستی حیاتی‌اند. این یافته‌ها همچنین شواهد روبه‌رشدی را تقویت می‌کنند که نشان می‌دهند گیاهان در اکوسیستم‌های خود مشارکت دارند.

مونیکا گالیانو، استاد دانشگاه ساوثرن‌کراس استرالیا، گفت: «در واقع، ما در حال تماشای اجرای زنده‌ «وب جنگل‌گستر» معروف هستیم!»

[توضیح: وب جنگل‌گستر (wood wide web) اشاره‌ای است به اصطلاح وب جهان‌گستر (World Wide Web) در دنیای اینترنت که به اختصار www نامیده می‌شود.]

گالیانو یکی از نویسندگان اصلی این مقاله است که ماه گذشته در مجله «انجمن سلطنتی علوم باز [یعنی، در دسترس همگان]» (Royal Society Open Science) منتشر شد.

نویسندگان در جریان یک خورشیدگرفتگی جزئی که دو ساعت طول کشید، به کوه‌های شگفت‌انگیز دولومیت در ایتالیا رفتند تا دریابند این پدیده ممکن است چه تاثیری بر درختان صنوبر آن منطقه داشته باشد.

آن‌ها حسگرهایی از راه دور را به سه درخت سالم متصل کردند. دو درخت حدود ۷۰ ساله بودند و یکی۲۰ سال بیشتر نداشت. آن‌ها همچنین این حسگرها را به پنج کنده‌ درخت که سال‌ها پیش براثر طوفان آسیب دیده بودند نیز وصل کردند.

آن‌ها با استفاده از این حسگرها جریان‌های الکتریکی را که درختان تولید می‌کردند ثبت کردند و نتایج شگفت‌انگیزی به دست آوردند.

مولکول‌های باردار از میان سلول‌های تمام موجودات زنده حرکت می‌کنند و در حین جابه‌جایی سیگنال‌هایی را منتقل می‌کنند. این فعالیت جریان‌هایی الکتریکی‌ را ایجاد می‌کند که به موجودات زنده امکان می‌دهد با هم ارتباط برقرار کنند.

پژوهشگران با رهگیری این سیگنال‌ها دریافتند که درختان صنوبر هم به خورشیدگرفتگی واکنش نشان دادند و هم آن را پیش‌بینی کردند، به‌طوری که سیگنال‌های الکتریکی زیستی خود را ساعت‌ها پیش از وقوع این پدیده با هم هماهنگ کرده بودند. این تغییرات در آب و مولکول‌های درون درختان مشاهده شد.

واکنش اولیه‌ درختان مسن‌تر در مقایسه با درختان جوان‌تر آشکارتربود، که نشان می‌دهد ممکن است این درختان برای پیش‌بینی و واکنش به چنین رویدادهایی سازوکارهایی ایجاد کرده باشند. اما دانشمندان درعین حال امواجی زیست‌الکتریکی‌ را شناسایی کردند که بین درختان در جریان بودند، البته نه به شکلی که ممکن است تصور کنید.

چارچوب این مطالعه از این ایده پشتیبانی می‌کند که میان درختان نوعی درهم‌تنیدگی وجود دارد و نشان می‌دهد که این سیگنال‌ها «به‌صورت هم‌زمانی فاز ظاهر می‌شوند، نه بر پایه‌ تبادلات مادی، مانند تبادل مایعات و مولکول‌ها از طریق ریشه‌ها یا جریان‌های هوا».

با این حال، پژوهشگران می‌گویند این دینامیک، با بررسی‌هایی سازگار است که نشان می‌دهند سیگنال‌دهی در فاصله‌های طولانی میان گیاهان به آن‌ها کمک می‌کند تا عملکردهای فیزیولوژیکی مختلفشان را در واکنش به تغییرات محیطی هماهنگ کنند.

تغییراتی در کنده‌های درختان نیز شناسایی شد، هرچند این تغییرات کمتر از آن چیزی بود که در درختان سالم مشاهده شد.

آن‌ها با استفاده از مدل‌سازی رایانه‌ای و تحلیل داده‌ها، این یافته‌ها را آزمایش کردند. آنچه به دست آمد نتایج آن‌ها را تایید کرد و واکنشی «منسجم و شبیه به یک ارگانیسم در مقیاس جنگل» را نشان داد.

آن‌ها گفتند این نتایج همچنین بر اهمیت حفاظت از جنگل‌های کهنسال جهان تاکید می‌کند.

الساندرو کیولریو، یکی از نویسندگان این مقاله و استاد موسسه فناوری ایتالیا و دانشگاه وست‌انگلند، گفت: «ما اکنون جنگل را نه صرفا مجموعه‌ای از موجودیت‌های منفرد، بلکه همچون یک ارکستر گیاهان با هم‌فازی مرتبط می‌بینیم.»