فتوتروپیزم: رقص گیاهان در برابر نور
فتوتروپیزم چیست و چرا اتفاق میافتد؟
اگر یک گیاه گلدانی را در کنار پنجره بگذارید، پس از چند روز متوجه میشوید که تمام برگها و ساقههای آن به سمت نور پنجره خم شدهاند. این واکنش هوشمندانه، فتوتوپیزم نام دارد. گیاهان برای ساختن غذا به نور خورشید نیاز دارند. این فرآیند «فتوسنتز» نامیده میشود. بنابراین، حرکت به سمت نور، یک مزیت رقابتی بزرگ برای گیاه محسوب میشود تا انرژی بیشتری جذب کند.
این پدیده فقط به ساقه محدود نمیشود. ریشههای برخی گیاهان نیز نسبت به نور واکنش نشان میدهند، اما معمولاً در جهت عکس و به دور از نور رشد میکنند که به آن «فتوتروپیزم منفی» میگویند. این کار به ریشه کمک میکند تا بهتر در خاک فرو رفته و آب و مواد معدنی را جذب کند.
هورمون اکسین: کارگردان اصلی پشت صحنه
همهٔ این حرکات زیبا توسط یک هورمون گیاهی به نام «اکسین» کنترل میشود. اکسین عمدتاً در نوک جوانههای ساقه تولید میشود. وقتی نور از یک جهت مشخص به گیاه میتابد، این هورمون به سمت سایهدارتر ساقه حرکت میکند. از آنجایی که اکسین سلولها را وادار به کش آمدن و بلندتر شدن میکند، تجمع بیشتر آن در یک سمت ساقه باعث میشود آن سمت سریعتر رشد کند. در نتیجه، ساقه به آرامی به سمت نور خم میشود.
| نوع فتوتوپیزم | بخش گیاه | جهت حرکت نسبت به نور | هدف و فایده |
|---|---|---|---|
| فتوتروپیزم مثبت | ساقه و برگها | به سمت نور | جذب نور بیشتر برای فتوسنتز |
| فتوتروپیزم منفی | ریشههای اولیه | دور از نور | نفوذ بهتر در خاک برای جذب آب و مواد معدنی |
آزمایشی ساده برای مشاهدهٔ فتوتوپیزم در خانه
شما میتوانید به راحتی این پدیده را در خانه آزمایش کنید. یک جعبهٔ مقوایی بردارید و در یک طرف آن یک سوراخ کوچک ایجاد کنید. یک لوبیا یا نخود جوانهزده را در گلدان بکارید و جعبه را طوری روی آن بگذارید که سوراخ تنها منبع نور باشد. پس از چند روز، متوجه خواهید شد که ساقهٔ گیاه دقیقاً از همان سوراخ خارج شده است. این آزمایش به خوبی نشان میدهد که گیاه چگونه مسیر رشد خود را برای رسیدن به نور تنظیم میکند.
کاربردهای فتوتوپیزم در کشاورزی و باغبانی
درک فتوتوپیزم به کشاورزان و باغبانان کمک میکند تا محصولات بهتری پرورش دهند. برای مثال، هنگام کاشت نهالهای میوه، باید مطمئن شد که همهٔ آنها به اندازهٔ کافی فضا و نور دریافت میکنند تا ساقهها به صورت عمودی و قوی رشد کنند. در گلخانههای مدرن، از نورهای مصنوعی که به آرامی حرکت میکنند استفاده میشود تا رشد گیاهان را در تمام جهات تحریک کرده و آنها را وادار به رشد مستقیم و یکنواخت کنند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر، گیاهان چشم ندارند. آنها دارای مولکولهای حساس به نور ویژهای به نام «فیتوکروم»4 و «کریپتوکروم»5 هستند که مانند گیرندههای نوری عمل کرده و جهت و شدت نور را تشخیص میدهند.
خیر، گیاهان بیشتر به نور آبی و تا حدی به نور قرمز پاسخ میدهند. این طولموجها برای فتوسنتز بسیار مهم هستند و بیشترین تأثیر را در تحریک فتوتوپیزم دارند.
در این حالت، اکسین به طور مساوی در تمام قسمتهای ساقه توزیع میشود و در نتیجه، گیاه به صورت مستقیم و عمودی به سمت بالا رشد خواهد کرد.
پاورقی
1 فتوتوپیزم (Phototropism): حرکت رشد گیاه در پاسخ به جهت نور.
2 اکسین (Auxin): گروهی از هورمونهای گیاهی که رشد سلول را تنظیم میکنند.
3 فتوسنتز (Photosynthesis): فرآیند ساخت غذا (قند) توسط گیاهان با استفاده از نور، آب و دیاکسیدکربن.
4 فیتوکروم (Phytochrome): گیرندهای نوری در گیاهان که عمدتاً به نور قرمز پاسخ میدهد.
5 کریپتوکروم (Cryptochrome): گیرندهای نوری در گیاهان که به نور آبی پاسخ میدهد.
