תקשורת בצמחים: משחקים "טלפון שבור" אבל ברצינות…

מחקר חדש שופך אור על יכולתם של צמחים לחוש ולהגיב על תשדורות מצוקה של שכניהם

צמח שנאכל על ידי זחל (למעלה) והגרסה המהונדסת שהרגה את הזחל (למטה). מתוך ויקיפדיה
צמח שנאכל על ידי זחל (למעלה) והגרסה המהונדסת שהרגה את הזחל (למטה). מתוך ויקיפדיה

צמחים מותאמים לקשיים ואתגרים רבים ושונים, אולם עד כה היו פחות מוכרות יכולותיהם של צמחים לנצל מידע סביבתי הקשור למצבי עקה המגיע מצמחים שכנים. במחקר שנערך בקבוצתו של פרופ' אריאל נובופלנסקי מהמחלקה לאקולוגיה מדברית ע"ש מטרני, במכונים לחקר המדבר על-שם בלאושטיין באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, בשיתוף עם ד"ר עומר פליק ואחרים, החוקרים חשפו צמחים לעקות שונות, כגון יובש או מלח, ומצאו כי זמן קצר לאחר חשיפה של צמחים לעקה, גם שכניהם שלא היו חשופים לעקה הגיבו כאילו שנחשפו לעקה בעצמם.

בעזרת מערכת ניסויית שהגבילה את אפשרות המגע בין הצמחים באופנים שונים, נמצא כי אותות המצוקה מועברים בין השורשים של צמחים שכנים. כמו במשחק הילדים "טלפון שבור", זמן קצר לאחר קליטה של אותות מצוקה משכניהם, צמחים לא רק מגיבים בעצמם אלא אף מעבירים אותות מצוקה לצמחים נוספים שממשיכים ומעבירים אותות מצוקה לצמחים רחוקים יותר שמגיבים באופן דומה.

תוצאות ראשוניות מראות כי קליטה של אותות מצוקה מקדימים כאלה מעלה את יכולתם של הצמחים לשרוד בתנאי עקה עתידיים. התוצאות מדגימות התאמות המבוססות על יכולות של הצמחים לתקשר ולהעביר מידע סביבתי באופנים שהיו מוכרים עד כה רק ביצורים בעלי מערכת עצבים מרכזית. ממצאי המחקר פורסמו לאחרונה בז'ורנאל המדעי Plos One .

למאמר המדעי

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

18 תגובות

  1. המחקר מאשש הנחה שבעיקרון היא צפויה.
    טוב שנעשה כיוון שהמדע אמור להתבסס על אישושים ולא רק על הנחות ועצם ביצוע המחקר מראה שגם החוקרים צפו שזה מה שיקרה.
    זה צפוי מבחינה אבולוציונית כי תקשורת אינה מתפתחת לצרכי תקשורת. היא חייבת להתחיל בכך שהצמח פולט חומרים מסוימים בתנאי עקה – לא בשביל לשדר משהו אלא כתוצר לוואי של עצם התגוננותו מפני העקה.
    השלב הראשון בהיווצרות התקשורת נוצר כאשר צמח אחר "לומד" לזהות את קיומם של אותם חומרים בסביבה כמצב עקה שיש להתגונן בפניו.
    כשזה קורה – הצמח מתחיל להתגונן בפני העקה בכל פעם שהוא מזהה את החומר בסביבה וכיוון שהחומר ה"מודיע" מופרש באופן טבעי כחלק מתהליך ההתגוננות – מתפשט המידע גם לצמחים נוספים וחוזר חלילה.

  2. אריאל,
    בגריד דו ממדי אני מניח שתראו דברים דומים למה שקורה בתקשורת חיידקים בביופילמים או מושבות. אכן יהיה מעניין. אני מקווה שאולי פעם ייצא לנו לדון בזה.

  3. בינתיים אנו עובדים במימד אחד ומנסים לזהות את הווקטור והתגובות הבסיסיות. בהמשך, בכוונתינו לבחון תגובות של פרטים רבים יותר ובגריד דו מימדי רחב…. זה צפוי להיות מעניין ומלמד בקשר לשאלה שלך (ר.ח.).
    כבר אמרו לי על אווטר ואני כנראה צריך סוף סוף לצפות בסרט הזה…(סליחה על הבורות).

    הודעה חשובה!
    בימים אלה אני מחפש תלמידי מחקר חדשים שיצטרפו לפרויקט הנ"ל ולאחרים עליהם אני לא יכול לפרט בפומבי.

  4. אריאל,

    זה מעניין. האם ניסיתם לראות השפעת ריכוז הצמחים? כמו ב quorum sensing בחיידקים? שאז יתגלה ששדה או יער מתאמים את פעולותיהם ביחד?

  5. תודה על ההתעניינות!
    – תקשורת בין צמחים אכן מוכרת מזה זמן רב. המחקר החדש מראה לראשונה שצמחים שלא נמצאים בעקה לא רק מגיבים לאותות שנקלטים משכניהם שנמצאים בצרות אלא אף משחררים אותות שגורמים לצמחים נוספים להגיב. תרומה (צנועה) זו היא חדשה לגמרי שכן עד כה לא הראו "תגובות שרשרת" כאלה בצמחים.
    – מחקר שממשיך בימים אלה מראה שצמחים שקולטים מידע כזה עוברים התאמה לתנאי עקה, אם תנאים כאלה שוררים בעתיד. כלומר, יש כאן שימוש במידע סביבתי שמגיע מהשכנים והתכוננות למצב עתידי הסתברותי בעזרת מערכי לימוד וזכרון שאינם תלויים בקיום מערכת עצבים…

    אשמח להוסיף פרטים לגבי המחקר למתעניינים לפונים אישית: [email protected]

    ———————————-

  6. אני כבר רואה בעיניי רוחי את התנועה שתקום אחרי התנועה הטבעונית ותתבע מהמין האנושי להשתמש בטכנולוגיה כדי להפיק מזון באופן אוטוטרופי לחלוטין כדי לחסוך גם מהצמחים סבל מיותר…

    (למרות שקצת קשה לי להאמין שאי פעם יוכח שלצמחים יש מודעות ברמה הזו של תחושת סבל)

  7. מחקר נחמד שתומך בממצאים קודמים אך לא הבנתי מהידיעה האם המחקר מחדש משהו?
    יש מחקרים כבר מ-1985 שהראו תקשורת בין צמחים והעברת אותות סטרס דרך השורשים והמיקוריזיה וגם ידוע על תקשורת ארוכת טווח בצורה זו וכן על ידי חומרים נדיפים.

    אין-שם עקה = סטרס לכן מעקה = מסטרס

    חן (וגפן) מחקרים הראו כבר שנים רבות כי לאחר שצמחים, לאו דווקא מאותו מין, מקבלים אותות מצוקה משכניהם הם מתחילים להפעיל מנגנוני הגנה שונים – למשל, זימון צרעות, נמטודות או בע"ח אחרים שיתקפו את האויבים שלהם או יצירת חומרים רעילים שימנעו ממזיקים שונים לאכול אותם

  8. כל יהודי יודע זאת ממזמן שלקראת יציאת השבת משהו בבטן מתחיל לשדר אותות מצוקה.

  9. לא הבנתי אם התקשורת הזו מתקיימת רק בין צמחים ששייכים לאותו מין או שהיא חוצת גבולות. ולחן: במאמר נכתב שאחת התגובות לאיתות שמעיד שהצמח השכן הותקף ע"י אורגניזם כלשהו יכולה להיות שחרור חומר כימי שמזמין את האוייבים הטבעיים של אותו תוקף. משעשע ביותר.

  10. דבר ראשון; מדהים!
    דבר שני: למה זה תורם? זה לא שהם יכולים לעשות משהו בנדון..

  11. זה מכבר פורסמו מחקרים
    http://en.scientificcommons.org/1122239
    שמראים איך הצמחים "מעבירים מידע" באמצעות חמרים
    נדיפים ש"נשלחים" מעלים שנפגעו ונקלטים ע'י עלי צמחים שכנים.
    יותר ויותר מתברר כי יש תקשורת מסועפת גם בעולם הצומח .

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן