النباتات التي تشعر باللمس

تعتبر النباتات التي تشعر باللمس من أكثر الظواهر النباتية إثارة للدهشة. إذ تكشف أن الحياة النباتية ليست كما تبدو من هدوئها وثباتها. فبينما اعتدنا النظر إلى النباتات ككائنات صامتة لا تستجيب إلا ببطء. تظهر هذه الأنواع قدرة مذهلة على التفاعل الفوري مع المؤثرات الخارجية. مثل اللمس أو الاهتزاز. دراسة نبات الميموزا كنموذج تساعد العلماء على تفسير الظاهرة بيولوجي وتفتح آفاق لفهم أعمق لكيفية إحساس النباتات بالعالم من حولها. وتواصلها بطرق تفوق ما تخيلناه.

النباتات الحساسة

تعد ظاهرة إظهار الحركة السريعة استجابة للتحفيز. والتي تميز النباتات التي تشعر باللمس. شكل متطرف من أشكال الحركة النباتية التي تتجاوز النمو البطيء نحو الضوء أو الماء. تعرف هذه الاستجابة تحديداً باسم “الاستجابة الاهتزازية السريعة”. و أنواع الاستجابة للمس لا تقتصر الاستجابة للمس على الإغلاق أو الحركة الدفاعية. بالتالي هناك أنواع مختلفة من النباتات الحساسة التي تظهر استجابات متعددة، وكلها تندرج تحت مفهوم النباتات التي تشعر باللمس:

الحركة الدفاعية السريعة

أبرز مثال عليها هو نبات الميموزا. حيث تغلق الأوراق في ثواني معدودة كآلية دفاعية ضد الحيوانات العاشبة التي قد تحاول افتراسها.

الاصطياد الفعال

  مثلما يحدث في النباتات آكلة اللحوم. كنبات مصيدة فينوس حيث يعد لمس شعر الزناد داخل المصيدة   هو الإشارة لبدء حركة الإغلاق لاصطياد الفريسة.

الحركة المتسلقة

بعض النباتات المتسلقة مثل محاليق العنب تستجيب للمس عن طريق الالتفاف حول الدعامات. مما يساعدها في النمو (وهي حركة بطيئة لكنها تبدأ باللمس).

تظهر هذه الأمثلة أن مفهوم النباتات التي تشعر باللمس هو مفهوم واسع يشمل آليات حركة مختلفة. ولكل منها غرضها التطوري المحدد. مما يجعل النباتات الحساسة مجال خصب للدراسة البيولوجية.[1]

تعرف أيضًا على: الغيوم المربعة

نبات الميموزا كنموذج

نبات الميموزا بوديكا (Mimosa pudica) والذي يعرف شعبي باسم “النبتة الخجولة” أو “لا تلمسني”. هو النموذج الأبرز والأكثر دراسة لـ النباتات التي تشعر باللمس. إن الحركة السريعة والدرامية لأوراقه عند أقل تحفيز جعلته أيقونة في علم فسيولوجيا النبات.

آلية الإغلاق

يعتمد نبات الميموزا كنموذج في حركته على استجابة ميكانيكية وكهربائية معقدة. يتمحور هذا حول قاعدة الورقة (أو الوريقات) والتي تسمى الوسادة الورقية (Pulvinus). بالتالي هذه الوسادة تحتوي على خلايا متخصصة تسمح للماء بالدخول والخروج منها بسرعة كبيرة. فعند اللمس أو الاهتزاز يتم توليد إشارة كهربائية (جهد الفعل) تنتقل بسرعة عبر الورقة. شبيهة بالإشارة العصبية في الحيوانات رغم أنها أبطأ بكثير. ثم الاستجابة الهيدروليكية فتصل الإشارة إلى الوسادة الورقية.

علاوة علي ذلك يؤدي إلى إطلاق أيونات البوتاسيوم والكلوريد من الخلايا في الجزء السفلي من الوسادة. يتبع الماء هذه الأيونات مغادر الخلايا بعملية التناضح (Osmosis). و الحركة فيؤدي فقدان الخلايا للماء إلى فقدانها “الضغط الامتلائي”.  مما يتسبب في انكماش الخلايا وانغلاق الورقة بشكل سريع وقوي. هذه الآلية السريعة هي ما يميز نبات الميموزا كنموذج عن أي استجابة نباتية أخرى.

يعد نبات الميموزا كنموذج دليل ساطع على أن النباتات التي تشعر باللمس لا تستجيب للمس فقط. بل تستجيب للاهتزازات والحرارة العالية والضرر الميكانيكي. مما يثبت نظام دفاعي متطور.[2]

تعرف أيضًا على: أغرب المواد الطبيعية على الأرض

تفسير الظاهرة بيولوجيًا

لفهم النباتات التي تشعر باللمس بعمق. يجب التعمق في تفسير الظاهرة بيولوجي وكيف يختلف هذا الإحساس عن الإحساس في الحيوانات. فالـتفسير الظاهرة بيولوجي يكمن في فسيولوجيا الحركة المعتمدة على الماء والطاقة. النباتات لا تملك عضلات، لكنها تستخدم الماء لإنشاء الحركة. الانتقال السريع لجهد الفعل عبر الأغشية الخلوية هو أساس الحركة.

قنوات الأيونات الميكانيكية

يعتقد أن الخلايا النباتية في الوسادة الورقية تحتوي على قنوات أيونية حساسة ميكانيكي. كذلك عندما يتم تحريك الخلية ميكانيكي باللمس. كذلك تفتح هذه القنوات مؤدية إلى تدفق سريع للأيونات خارج الخلايا. وهو أول خطوة في سلسلة الأحداث المؤدية لإغلاق الورقة.

دور جُهد الفعل النباتي

على عكس الأعصاب الحيوانية فإن الإشارات الكهربائية في النباتات تنتقل عبر شبكة الأوعية الخشبية واللحائية (Xylem and Phloem). هذه الإشارات المسماة جهد الفعل (Action Potential) أو الجهد الوعائي (Vascular Potential). هي التي تسرع عملية الاستجابة لـ النباتات التي تشعر باللمس من موقع التحفيز إلى موقع الاستجابة. بينما هذه السرعة في الانتقال الكهربائي هي جانب أساسي في تفسير الظاهرة بيولوجي.

تعد الاستجابة السريعة التي تظهرها النباتات التي تشعر باللمس تكيف تطوري حاسم يضمن بقاءها وازدهارها في بيئتها.

تعرف أيضًا على: أصوات غامضة في أعماق المحيط

الـ تفسير الظاهرة بيولوجي يعزز أهمية هذه الآليات

• الحماية من الحيوانات العاشبة: عندما تلامس حيوانات عاشبة الأوراق. تغلق الميموزا أوراقها بسرعة. بالتالي قد تجعل هذه الحركة المفاجئة الحيوان يعتقد أن النبتة قد ذبلت أو مريضة. مما يثبط عزيمته عن أكلها. هذه آلية دفاعية فعالة وغير مكلفة من حيث الطاقة.
• الحماية من الإجهاد البيئي: يساعد إغلاق الأوراق على تقليل فقدان الماء عبر التبخر. كذلك خاصة عند التعرض لدرجات حرارة عالية مفاجئة أو رياح قوية تجفف النبتة. كما يمكن أن يحمي هذا الإغلاق الأوراق من التلف الميكانيكي الناتج عن العواصف الشديدة.
• تجنب الحشرات الضارة: في حالة النباتات آكلة اللحوم فإن السرعة هي المفتاح. تتطلب آلية الاصطياد الفعال سرعة تفوق رد فعل الحشرة. وهذا يؤكد أن الإحساس باللمس هو أداة ضرورية للبقاء على قيد الحياة والحصول على المغذيات في بيئات فقيرة.

تعرف أيضًا على: نباتات تعيش بدون تربة

استخداماتها في الأبحاث

ظاهرة النباتات التي تشعر باللمس ليست مجرد فضول طبيعي. بل لها استخداماتها في الأبحاث العلمية المتقدمة. حيث تعمل كنماذج حية لدراسة التواصل الخلوي والكيمياء الكهربائية.

دراسة الإشارات الكهربائية النباتية

تعد استخداماتها في الأبحاث المتعلقة بالإشارات الكهربائية هي الأهم. يمكن لعلماء وظائف الأعضاء النباتية استخدام نبات الميموزا كنموذج لدراسة كيفية توليد الإشارات الكهربائية (جهد الفعل) وانتشارها عبر الأنسجة النباتية. وكيف تختلف هذه الإشارات عن تلك الموجودة في الحيوانات.

كذلك هذا يساعد على فهم التواصل الداخلي بين أجزاء النبات المختلفة. والأبحاث في علم الروبوتات والبيوميميتكس فيتم دراسة آليات حركة النباتات التي تشعر باللمس لتقليدها في تصميم الروبوتات والمواد الذكية. الحركة الهيدروليكية السريعة والفعالة لنبات الميموزا توفر نموذج للتصميمات التي تحتاج إلى حركة سريعة بأقل استهلاك للطاقة، وهي جزء من مجال “البيوميميتكس” أو محاكاة الطبيعة.

تعرف أيضًا على: ظاهرة الصخور المتحركة في وادي الموت

ختاماً تجسد النباتات الحساسة مثال مدهش على تفاعل الكائنات الصامتة مع العالم من حولها. بالتالي فعندما نرى نبات الميموزا كنموذج ينكمش بمجرد لمسة خفيفة. ندرك أن تفسير الظاهرة بيولوجي يكشف عن جانب خفي من الذكاء النباتي. إن متابعة هذه النباتات التي تشعر باللمس لا تدهش العلماء فقط . بل تجعلنا نعيد التفكير في مفهوم الإحساس نفسه، وكيف يمكن للطبيعة أن تتحدث بلغة الصمت والحركة.

الأسئلة الشائعة 

س: هل تشعر النباتات التي تشعر باللمس بالألم؟

ج: لا يوجد دليل على أن النباتات تشعر بالألم بنفس الطريقة التي تشعر بها الحيوانات. حيث إنها تفتقر إلى الجهاز العصبي المركزي. استجابتها هي آلية بيولوجية وكيميائية كهربائية سريعة للدفاع.

س: ما هو أسرع نبات يستجيب للمس؟

ج: يعتبر نبات مصيدة فينوس (Venus Flytrap) الأسرع في الإغلاق. حيث يغلق في جزء من الثانية لاصطياد فريسته.

س: ما هي الوسادة الورقية (Pulvinus)؟

ج: هي انتفاخ عند قاعدة الورقة أو الوريقات في النباتات الحساسة (مثل الميموزا). تحتوي على خلايا متخصصة تتحكم في حركة الماء. وهي المسؤولة عن حركة إغلاق الأوراق السريعة.

س: هل هناك أنواع أخرى من النباتات الحساسة؟

ج: نعم تشمل النباتات آكلة اللحوم (مثل مصيدة فينوس وندية الشمس). وبعض الأنواع المتسلقة التي تلتف بسرعة حول الدعامات. بالإضافة إلى نبات الميموزا.

• thespruce How to Grow and Care for Sensitive Plant بتصرف
• sciencedirect Micro-Mechanosensory insights from Nature’s Mimosa leaves to shape memory adaptive robotics بتصرف

مشاركة المقال