צמחים יכולים למשוך חרקים לעשות את הצעתם. תום דלימור, מחבר מסופק

לפני כ-4.5 מיליארד שנים, פני הקרקע של כדור הארץ היו עקרים וחסרי חיים. יידרשו עוד 2 מיליארד שנים עד שהאורגניזמים החד-תאיים הראשונים יופיעו באוקיינוס, כולל האצות הראשונות Grypania spiralis, שהיה בערך בגודל של חתיכה של 50 פני.

צמחים המורכבים מתאים רבים קיימים רק 800 מיליון שנה בלבד. כדי לשרוד ביבשה, הצמחים נאלצו להגן על עצמם מקרינת UV ולפתח נבגים וזרעים מאוחרים יותר שאפשרו להם להתפזר בצורה רחבה יותר. חידושים אלה עזרו לצמחים להפוך לאחת מצורות החיים המשפיעות ביותר על פני כדור הארץ. כיום, צמחים נמצאים בכל מערכת אקולוגית מרכזית על פני כדור הארץ ומדענים מתארים יותר מ-2,000 מינים חדשים מדי שנה.

הסרט התיעודי החדש של דיוויד אטנבורו הכוכב הירוק מטיל את הזרקור על הצמחים והיכולת שלהם לעורר בנו השראה. רק בדוגמה אחת לאחרונה, מהנדסים חיקו בהצלחה את הצורה של זרעי מייפל מכונפים לעצב טורבינות רוח חדשות.

צמחים שומרים על סודות רבים שמדענים טרם גילו. אבל הנה חמש תגליות שעזרו לנו לראות את בני הדודים הירוקים הרחוקים שלנו באור חדש.

1. צמחים 'מדברים' אחד עם השני

כמובן שלצמחים אין מיתרי קול ולכן אינם יכולים לדבר כמונו. אבל הם כן משתמשים באותות כימיים ואלקטרוניים כדי לתאם תגובות לסביבתם.

כאשר תאי צמחים נפגעים, כמו דשא שנחתך על ידי מכסחת דשא, הם משחררים שברי חלבון שניתן לזהות על ידי צמחים מסביב. זה כמו מערכת משמר שכונות: כשמפעל אחד נפגע, מודיעים לאחרים שיש סכנה בקרבת מקום. זה יכול לעורר תגובה חיסונית או הגנות אחרות.

באופן דומה, צמחים יכולים לזהות מאביקים בסביבתם ולשחרר כימיקלים כדי למשוך אותם. האותות הללו הופכים צמחים למתקשרים מורכבים מאוד.

2. צמחים יכולים לזוז

בספרו המכונן כוחה של תנועה בצמחים, שפורסם ב-1880, תיאר צ'ארלס דרווין את יכולתם של צמחים להתרחק או לעבר האור. מדענים קוראים לזה פוטוטרופיזם. כיום ידוע כי תנועות צמחים לא רק מונחות על ידי אור, אלא גם מים, חומרים מזינים ותגובה למרעה על ידי בעלי חיים ותחרות מצמחים אחרים.

צמחים עשויים להיראות קפואים במקומם, המיועדים להישאר במקום שבו נובטים הזרעים שלהם. אבל למעשה, צמחים מתאימים כל הזמן את העלים, השורשים והגבעולים שלהם כדי לשפר את סיכויי ההישרדות שלהם. לדוגמה, הצדדים המוצלים של הגבעולים תמיד מתארכים כדי להבטיח שהצמח יגדל לקראת האור בתהליך המתווך על ידי הורמונים. שורשים מראים את ההשפעה ההפוכה, מה שגורם להם לצמוח הרחק מהאור.

במקרים קיצוניים מסוימים, צמחים יכולים אפילו לנוע על פני יער שלם. גפנים נוודות צומחות כלפי מעלה מתחתית גזע עץ ואז מתנתקות מהאדמה. מאוחר יותר, הם מורידים שורשי אוויר ויורדים שוב, ומאפשרים להם לנוע בין עצים.

3. צמחים יכולים לגדול בחלל החיצון

הרעיון של חציית חלל ולחיות על כוכבי לכת אחרים מלהיב את הדמיון האנושי מזמן. אבל לא נמצאו כוכבי לכת עם אותה סביבה כמו כדור הארץ. אנו יודעים שצמחים הם מומחים בשינוי סביבות כך שיתאימו לצרכים של חיים מורכבים יותר. כאשר היערות המוקדמים החלו לעשות פוטוסינתזה, הם חימצנו את האטמוספירה של כדור הארץ והוציאו CO?, מה שהפך את כדור הארץ לארח יותר.

האם גידול צמחים על כוכבי לכת מרוחקים יכול להפוך אותם למתאימים יותר לצרכים שלנו? במהלך המירוץ לחלל בין ברית המועצות לארה"ב בשנות ה-1950 וה-1960, מדענים חקרו כיצד צמחים גדלים ומתפתחים בחלל. עד כה, מדענים גידלו 17 מינים שונים של צמחים בחדרים מיוחדים, כולל יבולים כמו תירס, חיטה, עגבניות וחסה. נותרו אתגרים גדולים לגידול צמחי כדור הארץ מחוץ לאטמוספירה שלנו, כולל קרינה במהלך טיסה לחלל והבדלים בתנועות הגזים בחלל בהשוואה לכדור הארץ. אם אתה חושב שקשה להחזיק צמח בחיים בבית, נסה לעשות זאת בחלל.

היכולת ליצור כוכב לכת - מה שהופך אותו מתאים לבני אדם לחיות עליו - נותרה חמקמקה. אבל התקדמות גדולה במדע הצמחים בשנים האחרונות הופכת את זה ליעד בר השגה, אולי במהלך חייהם של אנשים החיים היום.

4. אחד מכל עשרה צמחים גדל על צמחים אחרים

לעתים קרובות מתנשאים לגובה של עשרות מטרים הם כמה מהאורגניזמים הגדולים ביותר על פני כדור הארץ. עצי סקויה, למשל, יכולים להגיע לגובה של למעלה מ-100 מטרים. מדענים החלו לראשונה לחקור את חופות היער הנעלות שלהם על ידי אימון קופים או העסקת מטפסים מיומנים לאיסוף דגימות. חלקם אפילו השתמשו ברובי ציד כדי להפיל דגימות.

רק בשנות ה-1980 הפך חקר החופה לדיסציפלינה מדעית בפני עצמה, תוך שימוש בטכניקות טיפוס על חבלים שהושאלו מטיפוס הרים. מאוחר יותר, הצטרפו מנופים, בלונים ומזל"טים למערכת הכלים של מדענים רבים. אבל למה לסכן את חייך כדי לטפס על עץ? מה קורה שם?

ההערכה היא כי עד 80% מהמינים ביער או להשתמש או לחיות כל חייהם בחופת היער. אחד מכל עשרה מכל המינים המוכרים של צמחי כלי דם - מינים המשתמשים בכלים דמויי ורידים כדי להעביר מים וחומרי מזון בכל גופם - גדלים על גבי צמחים אחרים.

אלה נקראים אפיפיטים. הם אינם טפילים, אלא משתמשים במארח שלהם לתמיכה פיזית. זה נותן להם יתרון על פני צמחים הגדלים בקרקעית היער, שבה האור מועט. רוב הסחלבים גדלים על עצים ועץ בודד יכול להחזיק עד 50 מינים של אפיפיט. לעתים קרובות, האפיפיטים הללו מוציאים יותר עלים מהעץ המארח שלהם.

5. צמחים יכולים להעיד על שינוי גלובלי

אורגניזמים רגישים מאוד לשינויים בסביבתם ובפרט נעשה שימוש בצמחים לזיהוי שינויים אלו במשך מאות שנים. כאשר העלים מתחילים לשנות את צבעם בסתיו, זה בדרך כלל מבשר על הגעתם של חודשים קרירים וחשוכים יותר.

מינים מסוימים של שרכים פגיעים במיוחד לשינויים באקלים המקומי שלהם. שרכים סרטניים גדלים באזורים מוצלים של יערות טרופיים, בדרך כלל ליד בסיסי העצים או על סלעים רטובים. הם מסתמכים על מים וטמפרטורות נמוכות, ומהווים אינדיקטורים טובים לבצורת מתקרבת ועליית טמפרטורות.

מאז שנות ה-1980, הטמפרטורה הממוצעת העולמית עלתה כתוצאה ישירה משריפת דלקים מאובנים כמו פחם, שהופקד על ידי צמחים לפני מיליוני שנים במהלך היווצרותם המוקדמת של יערות. אנו חיים בתקופה של שינויים והבנה כיצד צמחים מגיבים לשינויים באקלים יכולה לעזור לנו להכין את עצמנו לעתיד.

על המחבר

סוון באטקה, מרצה לביולוגיה, אוניברסיטת אדג 'היל

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ing