معلومة

لماذا لا تتعرض النباتات لحروق الشمس؟

لماذا لا تتعرض النباتات لحروق الشمس؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد شاهدت للتو مقطع فيديو عن البيولوجيا بين حروق الشمس والأشعة فوق البنفسجية الطويلة والمتوسطة والأشعة فوق البنفسجية والأشياء المختلفة التي نعرفها عن حروق الشمس لدى البشر. (http://www.youtube.com/watch؟v=ZSJITdsTze0)

أتساءل ما الذي يمنع النباتات من التعرض لحروق الشمس؟

من خلال حروق الشمس ، كنت أعني أن الأشعة فوق البنفسجية تؤذي النبات بحيث تتطلب نوعًا من عملية الشفاء حتى يكون النبات صحيًا / قويًا / مقاومًا للأمراض مثل النبات الذي لا يتضرر.


تظهر الدراسة التالية دليلاً على أن الأشعة فوق البنفسجية UVB تلحق الضرر بالحمض النووي للنبات.

  • روسو وآخرون استنفاد الأوزون والإشعاع فوق البنفسجي: التأثير على تلف الحمض النووي للنبات في جنوب أمريكا الجنوبية. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 21 ديسمبر ؛ 96 (26): 15310-15315. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC24816/

تحتوي النباتات على مساحة أكبر من سطح الأوراق التي تتعرض لأشعة الشمس وتحتاج النباتات إلى ضوء الشمس لعملية التمثيل الضوئي لإنتاج الغذاء والأكسجين. لكن كيف تتجنب النباتات التعرض لحروق الشمس؟ (قد تعني حروق الشمس للنباتات جفاف الأوراق أو تساقطها قبل الأوان وما إلى ذلك). لشرح هذا أولاً نحتاج إلى معرفة بنية الورقة وآليتها لامتصاص الضوء والحرارة.

هيكل الورقة:

(الصورة مجاملة من علم الأحياء الكامل)

الوظيفة الرئيسية للبشرة الشمعية على السطح العلوي هي (مصطلحات الأوراق):

  1. العزل - يعمل كعازل يمنع المزيد من امتصاص الحرارة بواسطة سطح الورقة. يحتوي السطح السفلي للورقة على "ثغور" مع "خلية حماية" تحافظ على درجة حرارة الورقة معتدلة عن طريق منع الحد الأقصى من تبخر الماء. تكيفت النباتات جيدًا مع الظروف البيئية المختلفة من خلال وجود تركيبات مختلفة في بشرة شمعية. منع هذا النباتات من فقدان الماء وتجفيف الأوراق.
  2. انعكاس الضوء - يحتوي سطح أوراق النبات أيضًا على هياكل مشعرة تعكس الضوء وبالتالي تقلل سطح الورقة من أقصى سقوط للضوء.
  3. نظرًا لأننا نعرف عملية الانتشار والتناضح في النباتات لموازنة المحتوى المائي في الخلية عبر جسمها ، يمكننا القول أنه اعتمادًا على البيئة ودرجة الحرارة ، تمتلك النباتات آلية لتوصيل الماء إلى الأوراق.

لتلخيص النباتات لديها آلية تمنع تسخين سطح الورقة مما يؤدي إلى جفافها. ومن ثم فقد تطورت وتكيفت مع بيئات مختلفة لتجنب التعرض لحروق الشمس. تم الرد على سؤال مماثل هنا لماذا لا تحترق النباتات

على الجانب الآخر ، إذا كان هناك أي تغيير في الحالة البيئية بسبب الاحتباس الحراري أو تأثير ثقب الأوزون ، فإن أشعة الشمس الخطيرة يمكن أن تلحق الضرر بالأوراق.


لماذا لا تصاب النباتات بحروق الشمس؟

الحقيقة الوحيدة عن النباتات التي ربما يتذكرها معظم الناس من المدرسة هي أنهم يستخدمون ضوء الشمس لصنع طعامهم. هذه العملية ، التمثيل الضوئي ، تعني أن النباتات تعتمد على ضوء الشمس. ولكن كما يعلم أي شخص نسي وضع كريم الشمس خلال يومه على الشاطئ ، فإن الشمس يمكن أن تكون ضارة أيضًا. إذن ، كيف تمتص النباتات الضوء الذي تحتاجه مع تجنب التلف الناتج عن أشعة الشمس فوق البنفسجية؟ الإجابة المختصرة هي صنع واقي الشمس الخاص بهم. ويساعدنا البحث الجديد على فهم كيفية عمل هذه العملية بالضبط.

نحن نعلم أن الكثير من الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يضر بصحة الإنسان. على المدى القصير ، تسبب الأشعة فوق البنفسجية الزائدة - خاصةً أقصر الأطوال الموجية في ضوء الشمس ، والمعروفة باسم UVB - حروق الشمس. يمكن أن يؤدي تلف الجلد المتكرر بسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية على مدى عقود إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الجلد. بالطبع ، يمكن لأناس مختلفين تحمل كميات مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية. يتمتع الأشخاص ذوو البشرة الداكنة (الداكنة) بحماية جيدة طوال الوقت ، سواء كانوا في الخارج في الشمس أم لا. يحتاج البعض الآخر إلى بعض التعرض لأشعة الشمس للحث على أصباغ الجلد الواقية من خلال تطوير اسمرار الشمس. وبعض الناس بالكاد يسمرون على الإطلاق ، مما يجعلهم معرضين بشدة لحروق الشمس والأضرار الأخرى الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية.

بالطبع يمكننا أيضًا اختيار تجنب الشمس أو ارتداء قبعة أو استخدام كريم الشمس. لكن ماذا عن النباتات؟ عليهم البقاء في الشمس. هل هناك نبات مكافئ لحروق الشمس أو الصبغات الواقية الموجودة في بشرتنا؟

بدأ علماء النبات حقًا في التفكير في هذه الأسئلة عندما كان استنفاد طبقة الأوزون الستراتوسفيرية - الثقب الموجود في طبقة الأوزون - يهدد بالسماح بوصول المزيد من الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض. أظهرت الأبحاث التي أجريت في الثمانينيات والتسعينيات أن المستويات العالية من الأشعة فوق البنفسجية التي قد تنتج عن استنفاد الأوزون يمكن أن تلحق الضرر المباشر بعملية التمثيل الضوئي. يمكن أن تؤدي التأثيرات الأخرى للأشعة فوق البنفسجية العالية أيضًا إلى تقليل النمو وإنتاج المحاصيل.

لكن نفس مجموعة الأبحاث أظهرت أن النباتات محمية بشكل جيد من التأثيرات الأسوأ لمستويات الأشعة فوق البنفسجية التي نعيشها الآن. تأتي هذه الحماية من مجموعة من المواد الكيميائية النباتية الطبيعية ، معظمها الفينولات. تعمل هذه المركبات الفينولية كواقيات طبيعية من أشعة الشمس ، حيث تمتص الأشعة فوق البنفسجية بقوة ولكن ليس الأطوال الموجية اللازمة لعملية التمثيل الضوئي.

مستويات الخطر. صراع الأسهم

كما هو الحال مع أصباغ جلد الإنسان ، تختلف كمية واقيات الشمس الطبيعية بين النباتات. تتمتع بعض النباتات ، عادةً تلك التي تأتي من المناطق الاستوائية أو من الجبال المرتفعة ، بمستويات عالية من الحماية طوال الوقت. ينتج البعض الآخر فقط واقيات الشمس عند تعرضهم لمستويات أعلى من الأشعة فوق البنفسجية ، أي ما يعادل الدباغة عند البشر.

هذا يقود إلى سؤال آخر. إذا كانت النباتات تنتج واقيات الشمس الخاصة بها بناءً على تعرضها للأشعة فوق البنفسجية ، فكيف تكتشف هذا التعرض؟ وكيف تكتشف النباتات الأشعة فوق البنفسجية؟


محاصيل أكثر استدامة

قد يبدو هذا وكأنه حساء من الاختصارات الأبجدية ولكن نظام الإشارات الذي يمثله يؤثر علينا جميعًا من خلال دوره في النباتات التي تنتجها المزارع كمحاصيل. نحن نعلم الآن أن النباتات تستخدم الأشعة فوق البنفسجية كإشارة لتغيير تركيبتها الكيميائية بطرق تؤثر على أكثر بكثير من مجرد الحماية من الأشعة فوق البنفسجية.

ينتج عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية تغيرات كيميائية حيوية يمكن أن تزيد من مقاومة هجوم الآفات والأمراض. تعمل الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس على تحسين لون وطعم ورائحة الفواكه والخضروات والزهور. يزيد التعرض للأشعة فوق البنفسجية من مستويات المواد الكيميائية النباتية التي يُعتقد أنها ذات قيمة في النظام الغذائي للإنسان.

يضيف البحث الجديد إلى فهمنا المتزايد أن الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس لا ينبغي رؤيتها من حيث الضرر فقط. طالما واصلنا حماية طبقة الأوزون ، فإن تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية ستكون جزءًا واحدًا فقط من استجابات النباتات الطبيعية لبيئتها. وكلما فهمنا هذه الاستجابات ، زاد قدرتنا على استخدام تلك المعرفة لإنتاج محاصيل أكثر استدامة ، وتحسين جودتها وتقليل استخدام مبيدات الآفات.


لماذا لا تصاب النباتات بحروق الشمس

إذا كنت & # 8217 قد عانيت من أي وقت مضى من حروق الشمس المؤلمة ، فأنت تعلم أن الأشعة فوق البنفسجية من الشمس يمكن أن تكون ضارة للغاية. إذن كيف تتجنب النباتات التي تتعرض لأشعة الشمس طوال اليوم الإصابة بحروق الشمس؟

اتضح أن النباتات يمكن أن تصنع واقي الشمس الخاص بها! تعمل واقيات الشمس الكيميائية على حماية النباتات من الإشعاع الشمسي الضار مع السماح لها بإجراء عملية التمثيل الضوئي التي تحركها أشعة الشمس. تحمي واقيات الشمس الطبيعية النباتات كثيرًا بنفس الطريقة التي تحمي بها واقيات الشمس من الصيدلية بشرتنا من الآثار الخطيرة للتعرض للأشعة فوق البنفسجية.

في عام 2011 ، أفاد فريق من العلماء في المجلة علم أنهم اكتشفوا مستقبلات ضوئية في النباتات تستجيب للأشعة فوق البنفسجية. على وجه التحديد ، بعد التعرض لأشعة UV-B ، وهي أكثر أشكال الأشعة فوق البنفسجية ضررًا (UV-A و UV-B) التي تصل إلى سطح الأرض ، تبدأ النباتات في تعديل بروتين المستقبل الضوئي ، المسمى UVR8 ، داخل خلاياها . يؤدي هذا بعد ذلك إلى مجموعة متنوعة من الاستجابات الخلوية مثل إنتاج واقيات الشمس الكيميائية التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية الضارة.

رسم تخطيطي لأنواع مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية من الشمس. الصورة عبر Quora.

علق البروفيسور جاريث جينكينز من جامعة جلاسكو ، والذي كان مؤلفًا مشاركًا للدراسة المذكورة أعلاه ، على النتائج التي توصلوا إليها. هو قال:

عندما يكتشف النبات ضوء الأشعة فوق البنفسجية - ب ، فإن هذا الضوء يحفز تكوين مركبات واقية من الشمس التي تترسب في الأنسجة الخارجية وتمتص الأشعة فوق البنفسجية - ب ، مما يقلل من أي نفاذية ضارة للخلايا أدناه. هذا هو بالضبط ما تفعله كريمات الشمس لدينا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التعرض للأشعة فوق البنفسجية UV-B يحفز إنتاج الإنزيمات التي تصلح أي ضرر يلحق بالحمض النووي. وأخيرًا ، يتم تشغيل الجينات التي تمنع الضرر التأكسدي للخلايا وتساعد في الحفاظ على آلية التمثيل الضوئي في الأوراق.

بالطبع ، يمكن أن تتلف النباتات بفعل الشمس إذا غمرت دفاعاتها ، ولكن بشكل عام ، فإنها تتفوق في حماية نفسها من الأشعة فوق البنفسجية.

تبع هذا الاكتشاف الأولي انفجار في الأبحاث حول واقيات الشمس النباتية. على سبيل المثال ، نحن نعلم الآن أنه من المحتمل أن تنتج جميع النباتات ، بما في ذلك الطحالب الخضراء وحيدة الخلية ، واقيات الشمس هذه. في الواقع ، قد تكون هذه الواقيات من الشمس قد لعبت دورًا تطوريًا مهمًا في مساعدة النباتات على الانتقال من البحر إلى اليابسة منذ حوالي 700 مليون سنة ، حيث أن التعرض للأشعة فوق البنفسجية يكون أكثر كثافة على اليابسة منه في البحر. أظهر العلماء أيضًا أنه في حين أن بعض الأنواع الاستوائية من النباتات العليا تنتج مستويات عالية من واقيات الشمس بشكل مستمر ، يمكن للنباتات الأخرى زيادة إنتاجها على مدار اليوم استجابة للتغيرات في ضوء الأشعة فوق البنفسجية المشابهة لعملية الدباغة.

في الوقت الحاضر ، بدأ العلماء في البحث عن واقيات الشمس النباتية التي يمكن أن تكون بمثابة مكونات نشطة في المنتجات المعدة للاستخدام البشري. يوجد بالفعل عدد قليل من هذه المنتجات في السوق في أوروبا ، بما في ذلك منتج يحتوي على عامل حماية من الأشعة فوق البنفسجية من الطحالب البحرية الحمراء. يجب أن يخضع أي بديل لواقيات الشمس الحالية لمراجعة صارمة للتأكد من أنه يحمي بشكل جيد على قدم المساواة من التعرض للأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى ذلك ، يجب اختبار المنتجات الجديدة من أجل السلامة وتكون فعالة من حيث التكلفة لاستخراجها من النباتات أو التصنيع من خلال وسائل أخرى. حتى أن العلماء يفكرون في إضافة واقيات الشمس النباتية إلى واقيات الشمس التقليدية مثل الأكاسيد المعدنية لمعرفة ما إذا كانت هذه المركبات الجديدة يمكن أن تزيد من فعالية المنتجات الحالية. من يدري ، في غضون عقد آخر ، يمكن أن نضع هذه المركبات النباتية على بشرتنا قبل التوجه إلى الخارج.

الخلاصة: تصنع النباتات واقيات الشمس الكيميائية الخاصة بها والتي تحميها من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية.


الحقيقة الوحيدة عن النباتات التي ربما يتذكرها معظم الناس من المدرسة هي أنهم يستخدمون ضوء الشمس لصنع طعامهم. هذه العملية ، التمثيل الضوئي ، تعني أن النباتات تعتمد على ضوء الشمس. ولكن كما يعلم أي شخص نسي وضع كريم الشمس خلال يومه على الشاطئ ، فإن الشمس يمكن أن تكون ضارة أيضًا. إذن ، كيف تمتص النباتات الضوء الذي تحتاجه مع تجنب التلف الناتج عن أشعة الشمس فوق البنفسجية؟ الإجابة المختصرة هي صنع واقي الشمس الخاص بهم. ويساعدنا البحث الجديد على فهم كيفية عمل هذه العملية بالضبط.

نحن نعلم أن الكثير من الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تضر بصحة الإنسان. على المدى القصير ، تسبب الأشعة فوق البنفسجية الزائدة - خاصةً أقصر الأطوال الموجية في ضوء الشمس ، والمعروفة باسم UVB - حروق الشمس. يمكن أن يؤدي تلف الجلد المتكرر بسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية على مدى عقود إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الجلد. بالطبع ، يمكن لأناس مختلفين تحمل كميات مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية. يتمتع الأشخاص ذوو البشرة الداكنة (الداكنة) بحماية جيدة طوال الوقت ، سواء كانوا في الخارج في الشمس أم لا. يحتاج البعض الآخر إلى بعض التعرض لأشعة الشمس للحث على أصباغ الجلد الواقية من خلال تطوير اسمرار الشمس. وبعض الناس بالكاد يسمرون على الإطلاق ، مما يجعلهم معرضين بشدة لحروق الشمس والأضرار الأخرى الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية.

بالطبع يمكننا أيضًا اختيار تجنب الشمس أو ارتداء قبعة أو استخدام كريم الشمس. لكن ماذا عن النباتات؟ عليهم البقاء في الشمس. هل هناك نبات مكافئ لحروق الشمس أو الأصباغ الواقية الموجودة في بشرتنا؟

راجع أيضًا: لماذا لا تتحول الطيور إلى اللون الرمادي مع تقدم العمر؟

بدأ علماء النبات حقًا في التفكير في هذه الأسئلة عندما كان استنفاد طبقة الأوزون الستراتوسفيرية - الثقب الموجود في طبقة الأوزون - يهدد بالسماح بوصول المزيد من الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض. أظهرت الأبحاث التي أجريت في الثمانينيات والتسعينيات أن المستويات العالية من الأشعة فوق البنفسجية التي قد تنتج عن استنفاد الأوزون يمكن أن تلحق الضرر المباشر بعملية التمثيل الضوئي. يمكن أن تؤدي التأثيرات الأخرى للأشعة فوق البنفسجية العالية أيضًا إلى تقليل النمو وإنتاج المحاصيل.

لكن نفس مجموعة الأبحاث أظهرت أن النباتات محمية جيدًا من التأثيرات الأسوأ لمستويات الأشعة فوق البنفسجية التي نعيشها الآن. تأتي هذه الحماية من مجموعة من المواد الكيميائية النباتية الطبيعية ، معظمها الفينولات. تعمل هذه المركبات الفينولية كواقيات طبيعية من أشعة الشمس ، حيث تمتص الأشعة فوق البنفسجية بقوة ولكن ليس الأطوال الموجية اللازمة لعملية التمثيل الضوئي.

مستويات الخطر. الائتمان: Pexels

كما هو الحال مع أصباغ جلد الإنسان ، تختلف كمية واقيات الشمس الطبيعية بين النباتات. تتمتع بعض النباتات ، عادةً تلك التي تأتي من المناطق الاستوائية أو من الجبال المرتفعة ، بمستويات عالية من الحماية طوال الوقت. ينتج البعض الآخر فقط واقيات الشمس عند تعرضهم لمستويات أعلى من الأشعة فوق البنفسجية ، أي ما يعادل الدباغة عند البشر.

هذا يقود إلى سؤال آخر. إذا كانت النباتات تنتج واقيات الشمس الخاصة بها بناءً على تعرضها للأشعة فوق البنفسجية ، فكيف تكتشف هذا التعرض؟ وكيف تكتشف النباتات الأشعة فوق البنفسجية؟

تم اكتشاف UVR8 لأول مرة في نبات الأرابيدوبسيس thaliana. رصيد الصورة: Jucember / Wikimedia Commons (CC BY-SA)

في العقد الماضي فقط أو نحو ذلك ، أظهر علماء النبات أن النباتات تكتشف الأشعة فوق البنفسجية على وجه التحديد باستخدام بروتين يعرف باسم UVR8 (اختصار لمقاومة الأشعة فوق البنفسجية 8). لا يمكن للنباتات التي تفتقر إلى UVR8 أن تحفز استخدام واقيات الشمس وتتضرر بشدة من الأشعة فوق البنفسجية الموجودة في ضوء الشمس الصيفي.

لا يزال الباحثون يبحثون بنشاط في الآليات الأساسية التي يتحكم بها UVR8 في استجابة النبات للأشعة فوق البنفسجية. لقد عرفنا منذ بعض الوقت أن UVR8 يمتص الأشعة فوق البنفسجية ، مما يتسبب في حدوث تغييرات تسمح في النهاية لبروتين UVR8 بالتراكم في نوى خلايا النبات. هذه خطوة ضرورية في سلسلة الاستجابات التي تسمح للنباتات بحماية نفسها من أضرار الأشعة فوق البنفسجية.

راجع أيضًا: لماذا لم نجد علاجًا للسرطان بعد؟

أظهر بحث جديد من جامعة جنيف أن استجابات الأشعة فوق البنفسجية تعتمد على التفاعلات بين UVR8 وبروتين آخر يسمى COP1 (تكوين ضوئي 1). يتفاعل هذا البروتين مع جزيئات مختلفة أخرى (HY5 و SPA و RUP) في خلايا النبات لإرسال إشارة تتحكم في تراكم الفينولات الواقية من الشمس استجابةً للأشعة فوق البنفسجية.

محاصيل أكثر استدامة

قد يبدو هذا وكأنه حساء من الاختصارات الأبجدية ولكن نظام الإشارات الذي يمثله يؤثر علينا جميعًا من خلال دوره في النباتات التي تنتجها المزارع كمحاصيل. نحن نعلم الآن أن النباتات تستخدم الأشعة فوق البنفسجية كإشارة لتغيير تركيبتها الكيميائية بطرق تؤثر على أكثر بكثير من مجرد الحماية من الأشعة فوق البنفسجية.

ينتج عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية تغيرات كيميائية حيوية يمكن أن تزيد من مقاومة هجوم الآفات والأمراض. تعمل الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس على تحسين لون وطعم ورائحة الفواكه والخضروات والزهور. يزيد التعرض للأشعة فوق البنفسجية من مستويات المواد الكيميائية النباتية التي يُعتقد أنها ذات قيمة في النظام الغذائي للإنسان.

يضيف البحث الجديد إلى فهمنا المتزايد أن الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس لا ينبغي رؤيتها من حيث الضرر فقط. طالما واصلنا حماية طبقة الأوزون ، فإن تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية ستكون جزءًا واحدًا فقط من استجابات النباتات الطبيعية لبيئتها. وكلما فهمنا هذه الاستجابات ، زاد قدرتنا على استخدام تلك المعرفة لإنتاج محاصيل أكثر استدامة ، وتحسين جودتها وتقليل استخدام مبيدات الآفات.

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. اقرأ المقال الأصلي.


لماذا لا تصاب النباتات بحروق الشمس

Newswise & # 8212 تعتمد النباتات على ضوء الشمس لصنع طعامها ، لكنها تحتاج أيضًا إلى الحماية من أشعة الشمس الضارة ، تمامًا مثل البشر. اكتشف العلماء مؤخرًا مجموعة من الجزيئات في النباتات تحميها من أضرار أشعة الشمس. الآن ، في مقال في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية ، تقرير أحد الفريقين عن آليات كيفية عمل واقيات الشمس الطبيعية للنباتات.

لاحظ تيموثي زوير وزملاؤه في جامعة بوردو أن التعرض للأشعة فوق البنفسجية القاسية يوميًا يمكن أن يتسبب في أضرار جسيمة للحمض النووي للنبات ، ونتيجة لذلك ، يعيق نمو النبات. أظهرت الاختبارات البيوكيميائية أن النباتات تنتج جزيئات خاصة وترسلها إلى الطبقة الخارجية من أوراقها لحماية نفسها. يبدو أن هذه الجزيئات ، التي تسمى استرات sinapate ، تمنع الأشعة فوق البنفسجية- B من التوغل بشكل أعمق في الأوراق حيث قد تعطل النمو الطبيعي للنبات. على الرغم من أن الباحثين كانوا يجمعون الأدلة التي تشير إلى استرات الجيوب على أنها جزيئات واقية ، لم يتحقق أحد بالتفصيل مما يحدث لها تحت التعرض للأشعة فوق البنفسجية. أراد فريق زوير فهم هذه العملية.

قام الباحثون بإقناع هذه الجزيئات في الطور الغازي وزرعوها بأشعة UVB من الليزر في المختبر. ووجدوا أن إستر sinapate المعين الذي تستخدمه النباتات كحاجز ضد الأشعة فوق البنفسجية B كان قادرًا بطبيعته على امتصاص الإشعاع عند كل طول موجي عبر طيف الأشعة فوق البنفسجية. وبالتالي ، فهي فعالة بشكل ملحوظ في امتصاص الإشعاع القاسي الذي قد يؤدي إلى إتلاف النبات. يقول الباحثون إن النتائج التي توصلوا إليها عززت فكرة أن هذه الفئة من الجزيئات تشتمل بالفعل على واقيات الشمس المصنوعة من النباتات.

يعترف المؤلفون بتمويل من قسم علوم الطاقة الأساسية للطاقة.

"واقيات الشمس النباتية في الأشعة فوق البنفسجية باء: التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية لمشتقات سينابويل مالات وحمض سينابيك ومشتقات إستر سيناباتي"


ماذا يشبه النبات حروق الشمس؟

غالبًا ما تكون أوراق النبات التي تتحول إلى اللون الأبيض هي العلامة الأولى ، وفي بعض الأحيان العلامة الوحيدة ، على تعرض الأوراق لأشعة الشمس في النباتات. يمكنك التفكير في هذه المشكلة على أنها ضرر ناتج عن حروق الشمس في النبات ولن تكون بعيدًا عن الحقيقة. في الدفيئة ، تتعرض النباتات لمستويات عالية من الضوء المفلتر أو الاصطناعي ، لذلك فإنها تنمو أوراقًا جيدة في امتصاص تلك الأطوال الموجية. تكمن المشكلة في أخذ النبات مباشرة من الدفيئة إلى حديقة التشمس الكاملة الخاصة بك في أنه لم يتم تجهيزها للأشعة فوق البنفسجية الإضافية التي يخرجونها من الخارج.

تمامًا مثل بعض الأشخاص الذين يتحولون إلى لون الشمندر الأحمر إذا نسوا واقي الشمس في أول يوم طويل لهم بالخارج في الربيع ، يمكن للنباتات أن تتعرض لأضرار أشعة الشمس لما هو أساس بشرتهم. تحترق الطبقات الخارجية من أنسجة الأوراق مع الكثير من التعرض للضوء ، مما يتسبب في لون أسمر فاتح إلى اللون الأبيض على أوراق وسيقان النباتات الرقيقة. في بعض الحالات ، يمكن أن تعاني المزارع الراسخة من هذا أيضًا ، خاصة خلال موجة حر غير متوقعة وممتدة (مما يعني مزيدًا من أشعة الشمس الشديدة والأشعة فوق البنفسجية). يمكن أن تعاني الخضار والفواكه أيضًا من نفس النوع من أضرار أشعة الشمس إذا تسبب شيء ما في تساقط أوراق نباتاتك فجأة ، مما يعرض الفاكهة للضوء المفرط.


محاصيل أكثر استدامة

قد يبدو هذا وكأنه حساء من الاختصارات الأبجدية ولكن نظام الإشارات الذي يمثله يؤثر علينا جميعًا من خلال دوره في النباتات التي تنتجها المزارع كمحاصيل. نحن نعلم الآن أن النباتات تستخدم الأشعة فوق البنفسجية كإشارة لتغيير تركيبتها الكيميائية بطرق تؤثر على أكثر بكثير من مجرد الحماية من الأشعة فوق البنفسجية.

ينتج عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية تغيرات كيميائية حيوية يمكن أن تزيد من مقاومة هجوم الآفات والأمراض. تعمل الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس على تحسين لون وطعم ورائحة الفواكه والخضروات والزهور. يزيد التعرض للأشعة فوق البنفسجية من مستويات المواد الكيميائية النباتية التي يُعتقد أنها ذات قيمة في النظام الغذائي للإنسان.

يضيف البحث الجديد إلى فهمنا المتزايد أن الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس لا ينبغي رؤيتها من حيث الضرر فقط. طالما واصلنا حماية طبقة الأوزون ، فإن تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية ستكون جزءًا واحدًا فقط من استجابات النباتات الطبيعية لبيئتها. وكلما فهمنا هذه الاستجابات ، زاد قدرتنا على استخدام تلك المعرفة لإنتاج محاصيل أكثر استدامة ، وتحسين جودتها وتقليل استخدام مبيدات الآفات.

نبذة عن الكاتب

نايجل بول ، أستاذ علوم النبات ، جامعة لانكستر

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. اقرأ المقال الأصلي.


إجابة

طرحنا هذا السؤال على ميك هاستينغز ، عالم مختبر كامبريدج للبيولوجيا الجزيئية ، الذي ألقى بعض الضوء على هذا الموضوع.

ميك - خلاصة القول ، لا ، لكنه سؤال مثير للاهتمام. يتم إنتاج الميلانين استجابة للضوء الواقع في الجلد نفسه. لا يأتي من أي غدد ، ولكن هناك غدة تسمى الغدة الصنوبرية - وليس الغدة النخامية ، والغدة الصنوبرية - التي تنتج شيئًا يسمى الميلاتونين.

علم الأحياء المثير هنا هو أن الميلاتونين يمكن أن يؤثر على تصبغ الجلد في البرمائيات. في الحقيقة ، هكذا تم اكتشافه. لكن الميلاتونين ليس له تأثير على جلد البشر.

إنه في الواقع مادة الميلانين التي تجعلنا نغمق استجابةً لأشعة الشمس. لا يزال هناك جزء آخر أنيق من البيولوجيا الكامنة وراء هذا ، وهذا يعني أنه في السنوات الأخيرة ، ما تم اكتشافه هو مجموعة جديدة تمامًا من الخلايا المستجيبة للضوء في شبكية العين تسمى الخلايا العقدية الشبكية المستقبلة للضوء جوهريًا. لا علاقة لهم بتمكيننا من رؤية العالم من حولنا ، لكنهم موجودون من أجلنا لنشعر بالتغيرات في شدة الضوء وجودته. هذه الخلايا لها تأثير مهم للغاية على مزاجنا وعلى ساعاتنا البيولوجية وإيقاعاتنا اليومية.

لذلك ، على مستوى ما ، إذا كان على المرء أن يرتدي نظارة شمسية ، فلن يؤثر ذلك فقط على كيفية رؤيتنا للعالم من حيث الأشياء والحركة واللون ، بل سيؤثر أيضًا على استجابتنا من حيث الحالة المزاجية ، والتي تشمل معدل ضربات القلب ، والتلميذ الانكماش ، أشياء من هذا القبيل.

لذلك هناك بعض التأثيرات اللاشعورية للضوء على الجسم والتي سوف تتأثر بارتداء النظارات الشمسية ولكن للتخلص من المطاردة ، فإن هذا لن يؤثر على ما إذا كنا أكثر أو أقل حساسية لحروق الشمس ودباغة الشمس أم لا!


كيفية تجنب العصارة المصابة بحروق الشمس

يمكن أن تزدهر أنواع كثيرة من العصارة تحت أشعة الشمس الكاملة ، ولكن يجب السماح لها بالتكيف مع هذا القدر من ضوء الشمس. بدلًا من أخذ نباتك من مكانه الداخلي بجوار النافذة ووضعه تحت أشعة الشمس الكاملة في الفناء ، حاول إدخال النبات ببطء إلى مستويات متزايدة من الضوء على مدار أسبوعين تقريبًا.

خلال هذه الفترة التمهيدية ، ضع في اعتبارك وضع العصارة في الشمس الكاملة لبضع ساعات فقط في كل مرة ، مما يزيد من الوقت الذي تقضيه في الشمس كل بضعة أيام. بمجرد أن تتلقى النباتات أشعة الشمس الكافية لهذا اليوم ، انقلها إلى منطقة مظللة. إذا لم يكن نقل النباتات ممكنًا ، فيمكنك التفكير في تغطيتها بقطعة قماش مظللة. يساعد تحريك نباتاتك أو تغطيتها خلال أكثر فترات اليوم حرارة في منعها من التعرض لحروق الشمس.

تحتاج أيضًا إلى مراعاة بعض العوامل البيئية الأخرى عند تعريض العصارة لمزيد من ضوء الشمس. يمكن أن يؤدي الطقس الحار بشكل خاص إلى تجفيف النباتات بشكل أسرع ، مما يعرضها لخطر الإصابة بحروق الشمس. إن فقدان الماء الناتج عن ارتفاع درجات الحرارة يجعل النبات أكثر هشاشة وعرضة للحرق.

العصارة المزروعة في حاويات أكثر عرضة للجفاف من العصارة المزروعة في الأرض. تتمتع العصارة المزروعة في الأرض بفائدة درجات الحرارة المنخفضة بشكل طبيعي تحت الأرض. تميل الحاويات إلى التسخين بسرعة ، خاصة في الشمس المباشرة ، مما يزيد من معدل التبخر. على الرغم من أنه لا يزال يتعين عليك سقي العصارة فقط عندما تكون تربتها جافة ، إلا أنها قد تحتاج إلى الماء بشكل متكرر أثناء الطقس الحار ، خاصةً إذا كانت مزروعة في حاويات.

لمنع العصارة من الجفاف بهذه السرعة ، جرب سقيها في الصباح أو المساء ، عندما تكون درجات الحرارة أكثر برودة. سيسمح ذلك للنبات بامتصاص أكبر قدر ممكن من الماء دون الحاجة إلى القلق بشأن تبخر الماء قبل ملئه. ستتمكن أيضًا من تجنب خطأ سقي نباتك بالماء من خرطوم أو إبريق سقي تم تسخينه من الشمس. يمكن أن يتسبب الماء الساخن في حرق نباتاتك سواء على الأوراق أو الجذور.

لسوء الحظ ، لا يمكن معالجة حروق الشمس أو إصلاحها ، ولكن يمكن الوقاية منها.

على الرغم من أن حروق الشمس مشكلة خطيرة يمكن أن تسبب ضررًا دائمًا ، فمن المهم أن تفهم أن القليل من الإجهاد الناتج عن الشمس يمكن أن يكون مفيدًا للعصارة. يمكن أن يتسبب الإجهاد في تعميق لون العصارة ، أو حتى تغيير لونها في بعض الأحيان تمامًا. مع القليل من الضغط ، يمكن أن تبدو حديقتك أكثر حيوية من أي وقت مضى!

سواء كنت قد أجهدت نباتاتك أكثر مما كنت تقصد ، أو عرّضتها لأشعة الشمس بشكل زائد عن طريق الصدفة ، فلا تشعر بخيبة أمل كبيرة. إن العناية بالنباتات العصارية ليست دائمًا سهلة وفي بعض الأحيان عليك أن تتعلم بالطريقة الصعبة. قد يكون هناك القليل مما يمكنك فعله للعصارة المصابة بحروق الشمس ، ولكن يمكنك التعلم من التجربة والاستعداد بشكل أفضل لتجنب حروق الشمس في المستقبل.

حول تارا شوارتز

تارا شوارتز كاتبة مستقلة تعيش في سكوتسديل بولاية أريزونا. ألهمت حياتها في الصحراء شغفًا بالعصارة والصبار.


شاهد الفيديو: اسباب و علاج احتراق أطراف أوراق النباتات, Reasons and treatment of Burning edges of plant leaves (قد 2022).


تعليقات:

  1. Fausho

    بدلاً من النقد ، من الأفضل كتابة خياراتك.

  2. Starling

    يبدو لي فكرة ممتازة

  3. Arlyss

    انه لامر جيد عندما يكون ذلك!

  4. Coughlan

    برافو ، هذه العبارة الرائعة ستأتي في المكان المناسب.

  5. Gugal

    Let's talk.

  6. Merg

    إنه لأمر مؤسف أن لا أستطيع المشاركة في المناقشة الآن. أنها ليست معلومات كافية. لكن بسرور سأشاهد هذا الموضوع.



اكتب رسالة