خانه | دانش و فن‌آوری

کشف اولین شواهد فتوسنتز در حشرات

شنبه, 1391-05-28 21:07
نسخه قابل چاپنسخه قابل چاپ
کاترین لوگید (Kathryn Lougheed)
برگردان: 
احسان سنایی

کاترین لوگید – ساز و کار بدن یک شته خارق‌العاده است؛ یک شته به‌هنگام تولد، احتمال دارد حامله باشد. نرهای‌شان اصلاً ممکن است بی‌دهان به دنیا بیایند و همین باعث بشود عمر چندانی را پس از جفت‌گیری‌شان، پشت سر نگذارند. حالا نتایج تحقیقی که اخیراً منتشر شده را هم به فهرست شگفتی‌هایشان بیفزایید: شته‌ها می‌توانند همچون گیاهان، نور آفتاب را مستقیماً جذب کنند و از آن برای تأمین انرژی خود بهره برند.

 
شته‌ها توانایی خاصی در تولید رنگ‌دانه‌هایی موسوم به «کاروتنوئید»ها دارند. البته جانداران دیگری هم هستند که برای انجام فعالیت‌هایی همچون حفظ سلامت سیستم ایمنی بدن و تولید بعضی ویتامین‌ها، به همین رنگ‌دانه‌ها وابسته‌اند. اما فرآیند تولید رنگ‌دانه‌ در این جانوران بر خلاف شته‌ها، مستلزم استمرار برنامه غذایی‌شان است. آلن رابیچون (Alain Robichon)، یک حشره‌شناس از انیستیتو زیست‌فناوری زراعی سوفیا، واقع در شهر سوفیا آنتی‌پولیس فرانسه، به اتفاق همکارانش مدعی شده است این رنگ‌دانه‌ها، در بدن شته‌ها می‌توانند انرژی خورشید را مستقیماً جذب کرده و آن را به تشکیلات سلولی  تولید انرژی در بدن جاندار انتقال دهند.
 
این قابلیت اگرچه در میان جانوران نظیر ندارد، اما گونه‌های دیگر حیات از آن بهره‌های فراوان می‌برند. گیاهان و جلبک‌ها، و همچنین بعضی از انوع قارچ‌ و باکتری‌ نیز امکان تولید کاروتنوئیدها را دارند و این رنگ‌دانه‌ها در همگی‌شان جزئی از تشکیلات فتوسنتزی جاندار را شکل می‌دهد.
 
از سال ۲۰۱۰ که معلوم شد شته‌ها کاروتنوئیدهای فراوان بدن خود را خودشان می‌سازند، رابیچون و تیم‌اش نیز این پرسش را مدنظر قرار داده بودندکه چرا این حشرات اصلاً باید دست به تولید رنگ‌دانه‌هایی بزنند که به قیمت هدررفت بخشی اعظمی از انرژی‌شان تمام خواهد شد؟
 
شته‌ها توانایی خاصی در تولید رنگ‌دانه‌هایی موسوم به «کاروتنوئید»ها دارند. آلن رابیچون، یک حشره‌شناس از انیستیتو زیست‌فناوری زراعی سوفیا، به اتفاق همکارانش مدعی شده است این رنگ‌دانه‌ها در بدن شته‌ها می‌توانند انرژی خورشید را مستقیماً جذب کرده و آن را به تشکیلات سلولی تولید انرژی در بدن جاندار انتقال دهند.
کاروتنوئیدها، رنگ‌دانه‌های یک شته‌ها را می‌سازند و رنگ شته‌ها هم نوع شکارچیانی که قادر به دیدن‌شان باشد را تعیین می‌کند. رنگ شته‌های آزمایشگاه رابیچون، بستگی به نور محیط پیرامون‌شان داشت، به‌طوریکه شته‌های سبز، در محیط سرد پیدا می‌شدند، نارنجی‌ها در اوضاع عادی و شته‌های سفید هم هنگامی که جمعیتْ فراوان و غذا در مضیقه بود. اما زمانی که پژوهش‌گران، دست به محاسبه سطح ATP این شته‌ها – یعنی مقدار «شار» انتقال انرژی در بدن‌شان – زدند، نتایج  حیرت‌انگیزی به دست آمد. شته‌های سبز، که میزبان کاروتنوئیدهای بیشتری هم هستند، انرژی فوق‌العاده بیشتری را در مقایسه با سفیدها – که تقریباً فاقد رنگ‌دانه‌ هستند – از خودشان عبور می‌دادند. از این گذشته، سطح ATP شته‌های نارنجی – که مقدار متعادل‌تری از کاروتنوئیدها را درون خودشان دارند – در حضور نور افزایش می‌یافت و بالعکس، حین تاریکی  محیط افت می‌کرد.
 
وقتی که محققین برآن شدند که بدن شته‌های نارنجی را، به‌منظور خروج رنگ‌دانه‌هایشان تحت فشار بگذارند، معلوم شد اصلاً همین عصاره است که می‌توانسته نور را جذب کند و انرژی آن را در بدن جاندار به جریان اندازد.
 
اما ماریا کاپوویلا (Maria Capovilla) که یکی از نویسندگان گزارش این کشف و از اعضای هیئت علمی انیستیتو سوفیاست، اصرار دارد هنوز پژوهش‌های بیشتری نیاز است تا بتوان با کمال اطمینان گفت که شته‌ها واقعاً فتوسنتز می‌کنند؛ اگرچه این کشف، احتمال صحت این فرضیه را دوچندان کرده است. البته نوع چیدمان مولکول‌های کاروتن هم در بدن این جانداران، تا حدی به نفع این فرضیه است. یک لایه نازک – با ضخامت صفر تا ۴۰ میکرون – واقع در زیر پوست این حشرات، ظاهراً آرایش مطلوبی برای جذب نور خورشید به شمار می‌رود.
 
نانسی موران (Nancy Moran)، متخصص ژنتیک حشرات از دانشگاه ییل آمریکا، همان کسی‌ست که متوجه شد شته‌ها، میزبان ژن‌های کاروتنوئیدساز هستند. او با اشاره به اینکه همچنان سؤالات بی‌جواب بسیاری وجود دارد، اظهار می‌کند، "ظاهراً برای یک شته، تولید انرژیْ کار چندان دغدغه‌برانگیزی نیست – غذایشان از قند اشباع شده، که بخش اعظم آن هم برای‌شان زیاده است".

همین مسأله، باز این سؤال را پیش می‌کشد که در این‌صورت این شته‌ها چه نیازی به فتوسنتز دارند؟ کاپوویلا بر این نظر است که انرژی یدکی، در مواقع اضطراری – نظیر اوقات جابجایی جانور از یک گیاه به گیاه دیگر – می‌تواند مفید واقع شود.

 
منبع: nature
 
در همین زمینه:
 
توضیح تصویر:
عکس از Simon Fraser / Science Photo Library   
Share this
Share/Save/Bookmark

آقای سنایی واقعم دستت درد نکنه
اگه میشه بیشتر مقالات مهندسی منتشر کن
ممنون

ارسال کردن دیدگاه جدید

محتویات این فیلد به صورت شخصی نگهداری می شود و در محلی از سایت نمایش داده نمی شود.

نظر شما پس از تایید دبیر وب‌سایت منتشر می‌شود.

لطفا به زبان فارسی کامنت بگذارید.
برای نوشتن به زبان فارسی می توانید از ادیتور زمانه استفاده کنید.

کامنتهایی که حاوی اتهام، توهین و یا حمله شخصی باشد هرز محسوب می شود و
منتشر نخواهد شد.

 

لینک به ادیتور زمانه:         

برای عبور از سد فیلترینگ

پرونده ۱۳۹۱ / چشم‌انداز ۱۳۹۲

مشخصات تازه دریافت برنامه های رادیو زمانه  از ماهواره:

ماهواره  :Eutelsat

هفت درجه شرقی

پولاریزاسیون افقی 

سیمبول ریت ۲۲

فرکانس ۱۰۷۲۱مگاهرتز

همیاران ما