ترجمه: زهره صفاری | این تحقیق میگوید نوع کربن موجود در برگها میتواند دما و شرایط جوی گذشته را تعیین کند. گیاهان، کربن مورد نیازشان را از طریق دی اکسید کربن هوا تأمین میکنند بنابراین با اندازهگیری کربن گیاهان میتوانیم به میزان کربن موجود در هوا نیز پی ببریم.
با این سرنخ تحقیقات روی برگهای گیاهان و روند عملکرد چرخه کربن آغاز شد. اخیراً در همین راستا محققان دانشگاه آریزونا به یافتههای جالبی دست یافتهاند. آنها معتقدند مدل رگبرگهای هر گیاه با سیستم جذب کربن و میزان مصرف آب آن در ارتباط است. این ایده میتواند دانشمندان را در درک سیستم پیچیده چرخه کربن و در واقع عامل احتمالاً اصلی بروز بحران جهانی آب و هوا یاری کند. بنجامین بلاندر، دانشجوی دکترای بومشناسی در این باره میگوید: مدل رگبرگهای گیاهان تفاوتهای زیادی دارد چه از نظر شکل، اندازه و حتی ضخامت اما سوال اینجاست که چطور هر برگ با مدل رگبرگی خاص عملکرد خاصی هم دارد. برای درک بهتر این موضوع بلاندر با مدلی ریاضی عملکرد شبکههای رگبرگها را از سه جنبه فشردگی، فاصله میان رگبرگها و تعداد پیچیدگیها یا رگبرگهای کوچک (چیزی شبیه مویرگ در بدن انسان) مورد بررسی قرار داد. در بررسی مورد اول میزان انرژی و منابع ذخیره شده در رگبرگها مشخص شد، فاصله میان رگبرگها هم نشان از تجهیز فوقالعاده آنها با منابع ذخیره شده داشت. اما تعداد پیچشهای شبکه، میزان انعطاف پذیری برگها را اندازهگیری میکند و کلیدی است برای تعیین طول عمر یک گیاه در واقع یعنی وقتی یک برگ به هر دلیلی آسیب ببیند و در مسیر رگبرگها خللی ایجاد شود این پیچشها انتقال منابع مورد نیاز گیاه را به مسیر دیگری واگذار میکنند. به اعتقاد بلاندر: «درست شبیه یک شهر است. هر جا مانعی باشد راهی دیگر هم وجود دارد. بنابراین اگر آن شهر خوب طراحی شده باشد شما میتوانید به راحتی جاده دیگری را برای رسیدن به مقصد پیدا کنید.» او میگوید عملکرد شبکه رگبرگهای یک گیاه بسیار شبیه عملکرد سیستمهای مهم بدن انسان است: رگبرگها شبیه اسکلت انسان هستند چون برگها را بالا نگه میدارند، مانع از پراکندگی آنها در هنگام باد و توفان میشوند و شرایط جذب نور خورشید را برای آنها مهیا میکنند. عملکرد رگبرگها را میتوان به سیستم گردش خون انسان شبیه دانست چراکه این رگها آب را از ریشه بالا آورده و به سلولهای مختلف برگ میرسانند، آنها همچنین پس از فتوسنتز یک گیاه، منابع انرژی را از پشت برگ به بقیه قسمتها انتقال میدهند. رگبرگها، سیستم عصبی انسان در گیاه هستند چون سیگنالهای شیمیایی را از طریق مایع درون خود از بخشهای مختلف به برگ میرسانند. این بررسی نشان میدهد هر گیاه با هر گونه مدلی تمامی این سیستمها را در خود دارد و باید برای بقایش تعاملاتی بین سیستمها صورت گیرد. مثلاً تعداد حداکثری مویرگها در برگ نشان از عمر طولانی یک گیاه دارد اما لازمه این بقا مصرف بیشتر کربن است آن هم کربنی که از طریق جذب دی اکسید کربن هوا به دست آمده. بلاندر از طریق این مدل ریاضی توانست رابطه میان میزان فتوسنتز، طول عمر، مقدار مصرف کربن و نیتروژن 2500 گونه گیاهی در سراسر جهان را با موفقیت تخمین بزند.
اما چه رابطهای میان عملکرد برگها و تأثیر آنها بر میزان کربن در سطح جهان وجود دارد؟ بلاندر در این باره توضیح میدهد: کربن تنها از طریق روزنههای کوچک روی برگها به سطح آنها نفوذ میکند و زمانی کربن وارد میشود که - بعضی وقتها برای گیاه سودمند هم هست- برگ، آب پس میدهد. این تعامل جالب زمانی که گیاه برای کسب انرژی نیاز به جذب کربن دارد در تمامی گونههای گیاهی رخ میدهد. بنابراین هر چه میزان کربن دریافتی بیشتر باشد گیاه آب بیشتری از دست میدهد. گیاهانی که شبکه رگبرگی فشردهای دارند پتانسیل بالایی برای جذب کربن و از دست دادن آب بیشتر دارند. البته این به معنای آن نیست که تنها راه بقای یک گیاه، فشردگی رگبرگهای آن است: این فرضیه درست نیست چراکه یک گیاه فقط برگ نیست بلکه شرایط ساقه، ریشه و ... هم در آن موثر هستند. در چرخه کربنی یک گیاه تمامی قسمتها نقش دارند و عملکرد آنها میتواند روی محیط اطراف تأثیر بگذارد.
بلاندر میگوید جریان کربن در گیاهان در یافتن دلایل تغییرات آب و هوایی و چگونگی فرآیند چرخه جهانی کربن نقش بسزایی دارد: برگها نقش مهمی در فرآیند فتوسنتز و تعاملات کربنی دارند بنابراین میتوانند تا حد زیادی در تعیین شرایط جوی مفید باشند. امیدواریم این نتایج بتواند در آینده برای مقابله با بحران آب و هوایی به دانشمندان کمک کند».
منبع : Sciencedaily
