منتديات دفاتر التربوية التعليمية المغربية - الساعة البيولوجية في النباتات

الاحساس في النباتات

قدرة قياس الوقت هي قدرة لا يتوقع المرء أن يراها في كائنات حية غير الإنسان، ويعتقد المرء أنها مقصورة على الإنسان لكن النباتات والحيوانات تمتلك آلية لقياس الوقت أو ما يعرف ''بالساعة البيولوجية ''·
الساعة البيولوجية في النباتات
شاهد عالمان في ألمانيا هما ايرفين بوينينغ وكورت ستيم أثناء دراسة في العشرينيات لحركة أوراق نبات الفاصولياء أن النباتات تحرك أوراقها باتجاه الشمس خلال النهار وتتجمع أوراقها بشكل عامودي تقريباً في الليل وتتخذ وضع النوم · لاحظ الفلكي الفرنسي جاك دو روتوس دو ماريان قبل حوالي 200 سنة من نشر هذين العالمين لمكتشفاتهما أن النباتات تمتلك مثل هذا التناغم المتواتر أثناء النوم· أظهرت التجارب في بيئة مظلمة مع التحكم بدرجة الحرارة والرطوبة أن هذا الوضع لا يتغير وأن النباتات تحوز داخلها أنظمة لقياس الزمن ·
تختار النباتات في الظروف الطبيعية أوقاتاً معينة لتقوم بنشاطات محددة وتفعل ذلك بالتوازي مع تغيرات ضوء الشمس؛ولأن ساعاتها الداخلية متوافقة مع ضوء الشمس فإنها تتم نشاطاتها المتناغمة في 24 ساعة وفي حالات أخرى هناك نشاطات لمدة أطول·

مهما دام طول الحركات المتناغمة هناك نقطة واحدة لا تتغير· تحدث هذه التغيرات لضمان حياة النبات وبقاء الأجيال القادمة ودوماً بأنسب وقت، ولكي تكون ناجحة هناك عدة عمليات معقدة يجب أن تتم بدقة ·
تتفتح الأزهار في معظم النباتات على سبيل المثال في وقت معين من السنة أي بأفضل وقت ممكن· تحسب ساعات النباتات -التي تنظم هذا الوقت- أيضاً مدة تعرض الأوراق لضوء الشمس· تحسب كل ساعة بيولوجية للنبات هذه الفترة وفقاً لميزات النبات الخاصة· نتيجة البحث في تنظيم الوقت في فول الصويا شوهد أنه مهما كان وقت بذار حب هذه النباتات فأزهارها تتفتح في نفس الوقت من السنة ·
تستخدم النباتات هذا الإحساس بالتوقيت في الكثير من أعمالها وليس فقط لتفتح أزهارها· مثال:ينثر نبات الخشخاش غبار طلعه بتزامن مع الأيام والساعات التي تنتشر فيها حاملات اللقاح وتختلف الأيام والساعات من نبات لآخر، ينثر كل نبات غبار طلعه بطريقة يضمن فيها أفضل النتائج· تنثر أزهار الخشخاش غبار طلعها في شهري تموز وآب بين الساعة الخامسة والنصف والعاشرة صباحاً وهو الوقت الذي تخرج فيه النحل والحشرات الأخرى بحثاً عن الطعام· على الزهرة أن تتضمن في حساباتها ليس خواصها فقط بل تلك للكائنات الحية الأخرى بأدق التفاصيل· وعلى النبات أنيعلم بدقة موعد ظهور الكائنات التي ستخصبه وطول الرحلة التي ستستغرقها وأوقات طعامها· يخطر ببالنا بعض الأسئلة في مثل هذا الوضع:أين تكمن ساعة النبات-التي تملك كل هذه ''المعلومات''-التي تقوم بالحسابات الضرورية وتحليل خواص كل الكائنات الأخرى وتعمل بطريقة تَذُكر مشابهة لمركز كمبيوتر؟ يعتقد العلماء أن الساعات البيولوجية في الكائنات الحية غير النباتات أتت عادة إلى الوجود بتأثير الغدة النخامية· لكن لا يزال مكان توضع نظام قياس الوقت الدقيق في النباتات لغزاً بالنسبة لهم · يشير هذا بوضوح إلى ذكاء خارق وقوة تنشئ وتتحكم بتوقيت كل نشاطات النباتات· يظهر لنا الله أدلة على خلقه بقوته الخارقة وذكاءه اللامحدود في كل مكان ويتوقع منا أن نستنتج العبر منها ·
استراتيجيات الدفاع لدى النباتات
تدافع النباتات عن نفسها ضد أعدائها بطرق معينة، ويختلف هذا الدفاع حسب الأنواع على سبيل المثال:تطرح بعض النباتات إفرازات متنوعة ضد الطفيليات والحشرات وتحارب أعدائها بهذه الطريقة، فهي تستخدم استراتيجيات متنوعة من هذه الإفرازات الكيميائية السامة التي تعدّ سلاحها الأول· على سبيل المثال الغاريقون والخيار لها أطراف سامة تبدأ العمل لحظة الهجوم عليها· مثال آخر:تقوم شجر الدّلب بمساعدة سائل خاص تفرزه أوراقها بتسميم التربة تحت جذعها بشكل نظامي بحيث لا تستطيع حتى عشبة صغيرة أن تنمو فيها، وبالرغم من أن شجرة الدلب تحوي مادة سامة في جسمها إلا أنها لا تتأذى منها ·

ليس للنباتات أرجل لتهرب بها إذا هوجمت أو أعضاء لتحارب بها لكن لديها آليات دفاع عديدة بمواجهة أعدائها غير طرح الافرازات، هناك حتى اتصال بين هذه الآليات· تطرح بعض النباتات إفرازات من موضع قضمها بشكل يؤذي نظام الهضم للحشرة المهاجمة أو يعطيها شعور مزيف بالشبع، وبنفس الوقت تفرز الورقة نوعاً من الأسيد يعرف بأسيدالجاسمونيك من الموضع المتضرر وبهذا تنذر الأوراق الأخرى لكي تتحفز للدفاع · تستخدم نباتات الذرة والفاصولياء الدبابير الطفيلية كمرتزقة لديها فحين يزور اليسروع أوراقها تجذب هذه النباتات الدبابير إلى موقع اليسروع بفرز رائحة خاصة· تضع الدبابير يرقاتها على اليساريع التي هاجمت النبات، وتسبب يرقات الدبابير بنموها موت اليساريع وبالتالي يتم إنقاذ النبات· تحتوي بعض النباتات على أليلات كيميائية أي مركبات سمية موهنة في تراكيبها لها تأثيرات في بعض الأحيان جذابة للحيوانات والحشرات وفي بعض الأحيان مخيفة وفي أحيان أخرى تسبب رد فعل تحسسي وأحياناً قاتلة ·
تتجنب الفراشات مثلاً النباتات من الفصيلة الصليبية (فصيلة من ذوات الفلقتين) كالخردل، ولا تقترب من نبات الخلنج لأن أزهاره تحوي مادة سامة تدعى سينغرين في آلية دفاعها، لهذا السبب تطوف الفراشات بحثاً عن طعامها بين النباتات الخيميةالازهرار لأنها تعلم أنها لا تحمل سماً· كيف تعلّمت الفراشات أن تميز الفرق بين النباتات؟ سؤال ينتظر إجابة· من المستحيل للفراشة أن تكون تعلمت التمييز بالخبرة لأن تذوق النبات يعني موت الفراشة، في هذه الحالة لا بد أن الفراشة أخذت المعلومات بطريقة أخرى · استراتيجية دفاع نباتات القيقب وبالأخص قيقب السكر لحماية أوراقها وبراعمها من أذى الكائنات الحية هو عادة أكثر تأثيراً وفعالية من المبيدات الحشرية التي ينتجها الإنسان· على الرغم من أن قيقب السكر فيه ماء محلى في جذعه فهو يرسل مادة تدعى ''تانين'' إلى أوراقه وهي تُمرض الحشرات· تصعد الحشرات التي أكلت الأوراق التي تحوي التانين إلى الأوراق التي توجد في أعلى النبات لأنها تحوي نسبة أقل من التانين لتهرب، يتم اصطياد الحشرات التي تطير إلى هناك من قبل الطيور التي تتواجد في أعلى الأوراق غالباً· يتم اتقاذ قيقب السكر بفضل هذه الاستراتيجية من نهب الحشرات مع أقل أذى ممكن·
كرمة الآلام في أميركا الجنوبية والوسطى هي نوع مثالي للطعام وأكثر جاذبية ليرقات الفراشات ذات الألوان السوداء والصفراء والحمراء· تضع الأنثى البالغة بيوضها على هذا النوع الخاص من الكرمة، وعندما تفقس صغارها يمكنها أن تبدأ الأكل من هذا الطعام اللذيذ، لكن هناك نقطة هامة جداً تجدر الإشارة إليها وهي أن الفراشات تفحص أوراق النبات بدقة قبل أن تضع بيوضها فإذا وجدت بيوض كبيوضها موضوعة على الكرمة فتبحث عن نبات آخر لأنه قد لا يكون الطعام كافياً· تستفيد كرمة الآلام من طبيعة اختيار الحشرات هذه لتحمي نفسها من الهجوم· وتشكل بعض أنواعها عقد صغيرة خضراء على أوراقها في الأقسام العلوية، وتطور أنواع أخرى علامات صغيرة ملونة تشبه بيوض الفراشات في الأقسام السفلى من الأوراق حيث ترتبط بالغصن· عندما تراها الفراشات تظن أنها بيوض لحشراتأخرى وضعتها قبلها فتترك النبات بدون أن تضع بيوضها عليه وتبدأ بالبحث عن أوراق جديدة · إن كرمة الآلام التي تحمي أوراقها بهذه الطريقة التي لا تصدق هي نبات نشأ من التربة التي يعرفها الجميع ويتألف من غصن جاف وأوراق· لا يملك النبات أي ذكاء أو ذاكرة أو مهارات تعينه· من المستحيل كلياً أن تعرف خواص وطبيعة وشكل بيض حشرة أو كائن مختلف عنها، لكن كما رأينا فإن النبات المعترش يعلم تحت أي شروط ستترك الحشرة وضع بيضها وتتوجه إلى نبات آخر، علاوة على ذلك فهو يبتدع نماذج تشبه تلك البيوض على أوراقه ويقوم ببعض التغييرات· لنفكر ما يجب على نبات الكرمة فعله ليقلد بيوض أي حشرة· إن التقليد هو مهارة تتطلب ذكاء مكتسباً، إذن يجب أن يكون للنبات ذكاء وأن يرى ويفهم شكل البيوض ويخزنها في ذاكرته ثم يطور آلية دفاع بالجمع بين قدرات فنية متنوعة مع هذه الخواص مع بعض التغييرات في جسمه· لا يمكن لأحد هذه الأشياء أن يكون من عمل النبات ولا نتيجة لمصادفات متنوعة· الحقيقة أن الكرمة هذا النبات المعترش ''خُلق'' وهو يحوز هذه الميزات· منحه الله هذا النظام الدفاعي وخطط كل شيء بدقة، هو العالم بكل شيء يحصل في الكون· يذكر الله هذه الحقيقة في الآية التالية من كتابه العزيز :
يُدَبِّرُ الأَمْرَ مِنَ السَّمَاءِ إِلىَ الأَرْضِ · · سورة السجدة:5
بعض أمثلة عن نباتات مميزة
يبدأ اللوف عندما يكون جاهزاً للتلقيح بطرح رائحة حادة من غاز النشادر· للزهرة تركيب مميز، يتوضع غبار الطلع داخل وأسفل تركيب مورق أبيض وهو غير مرئي من الخارج لهذا السبب لا يكفي أن يطرح رائحة لجذب انتباه الحشرات· عندما يكون غبار الطلع جاهزاً للتخصيب يُدفء اللوف الجزء العلوي والخارجي من الزهرة بالإضافة إلى فرزه للرائحة· تجذب الرائحة والدفء اللذان يحدثان في يوم واحد في ساعات النهار الحشرات· تبين في محاولةللعلماء في محاولتهم كشف كيفية حدوث الرائحة والدفء سوياً أن هناك حامضاً يظهر كنتيجة لتسارع أيض النبات، تُعرف هذه المادة بحامض الغلوتامين تخلق الحرارة والرائحة التي يطلقها النبات كنتيجة لكسره بالعمليات الكيميائية· تأتي الحشرات بفضل هذه المادة للزهرة لكن بحثها لم ينته لأن غبار طلع اللوف في الأسفل في جيوب مغلقة· تكون الزهرة مستعدة لهذا أيضاً فبسبب سطحها الخارجي تتزحلق الحشرات إلى داخلها ولا تستطيع تسلق الجدران الزلقة، في مكان سقوط الحشرات هناك سائل سكري تكونه أعضاء الزهرة الأنثوية، علاوة على ذلك تُفتح الجيوب الصغيرة التي تحوي غبار الطلع في الليل وتقع الحشرات فيها مما يجبرها على قضاء الليلة داخل الزهرة· في الصباح تنحني الأهداب الموجودة على سطح الزهرة إلى الداخل مشكلة سلماً للحشرات لتصعد عليه· حالما تصعد الحشرات السلم وتستعيد حريتها تذهب إلى زهرة أخرى محملة بغبارالطلع لتؤدي مهمتها كملقحات·
يمكن لزهرة الآلام بجمالها الأخاذ أن تحارب أعدائها يرقات الفراشات بفضل إبر صغيرة على سطح أوراقها، حيث تدخل هذه الإبر أجسام اليرقات التي فقست حديثاً عند أقل تغير في وضعها· بهذه الطريقة أيضاً تحتاط زهرة الباسيفلورا ضد أي أذى قد تتعرض له من يرقات الفراشات حتى قبل أن تفقس!

تصبح بعض الأشياء الجميلة في البيئة مرئية بطريقة أخاذة· تتفتح أزهار السنوبيل -المحمية بالشتاء بتجمدها تحت طبقة من الثلج- في الربيع عند ذوبان الثلج· هذا الكرنفال من الجمال واللون الذي يظهر من الثلج هو أحد أمثلة الكمال والروعة لخلق الله ·

يمتلك نبات الميموزا بوديكا (نبات حساس ) نظاماً دفاعياً مميزاً· عندما يُضغط طرف الوريقات بنعومة خلال ثوان تنطوي إلى جانب ساق الورقة وحتى الساق تتدلى براحة في آخر الأمر· إذا استمر الإزعاج لأوراق النبات فإنه يقوم بحركة ثانية للأسفل مما يكشف الأشواك الحادة للساق وهذا كاف ليجعل الحشرات تترك النبات· يحفز الآلية التي تقوم برد الفعل هذا تيارات كهربائية دقيقة تشبه التي تمر في أعصاب الجسم البشري، بالطبع لا تكون سرعة رد فعل النبات بمثل سرعتنا· يمكن أن تقطع الإشارات الإلكترونية المرسلة عبر الأنابيب التي تحمل النسغ 30سم في ثانية أو ثانيتين· كلما زادت درجة الحرارة والدفء كلما كان رد الفعل أسرع· تنتفخ قاعدة كل وريقة- حيث ترتبط بالساق- بشدة، ويكون داخل الخلايا مملوءً بأحكام بالسائل· عندما تصل الإشارة تفرغ الخلايا الموجودة في النصف الأسفل الماء من داخلها الذي يُنقل سريعاً إلى النصف العلوي، وتنطوي الورقة إلى الأسفل، وهكذا عند مرور الإشارة على طول الساق تنثني الوريقات الواحدة تلو الأخرى مثل خط متساقط من أحجار الدومينو· يضخ النبات خلاياه بعد حركة دفاعية من هذا النوع، وتستغرق الأوراق بضعة دقائق لتفتح مرة ثانية·