گیاهان برای تشخیص زمان چه می‌کنند؟

مغز انسان تنظیم کننده ساعت بیولوژیکی بدن اوست و مانند یک ساعت مرکزی عملکرد سایر اعضای بدن را با سیکل 24 ساعته شبانه روزی هماهنگ می‌کند. گیاهان هم ساعت بیولوژیکی خودشان را دارند که آن‌ها را برای فتوسنتز در اولین ساعات روز و سایر ملزومات زندگی روزمره آماده می‌کند. حال سوال اصلی اینجاست که بدون وجود مغز در گیاهان، این هماهنگی زمانی چگونه در تک‌تک سلول‌های گیاه به وجود می‌آید؟

تحقیقات جدید دانشمندان ثابت کرده که تمام سلول‌های گیاه با مکانیزمی که خود سازمان یافتگی محلی نام دارد با یکدیگر هماهنگ می‌شوند. در واقع سلول‌های گیاه از طریق ارتباط با سلول‌های همسایه‌شان زمان‌سنجی خود را به آن‌ها اعلام می‌کنند. این روش دقیقا مشابه ارتباطی است که در گروهی از ماهی‌ها یا پرندگان برای هماهنگ‌سازی حرکت دسته جمعی اتفاق می‌افتد.

تحقیقات قبلی نشان دادند که زمان این ساعت در بخش‌های گیاه متفاوت است. اما اگر ریتم موجود در ارگان‌های مختلف متفاوت باشد آیا گیاهان با یک پدیده جت لگ درونی مواجه می‌شوند؟ محققان می‌گویند با اینکه ساعت ارگان‌های مختلف گیاه در زمان‌های مختلفی به اوج پروتئین‌سازی می‌رسند اما این مساله در نهایت منجر به هرج و مرج کامل نمی‌شود.

در واقع سلول‌ها شروع به خلق الگوی نوعی سیگنال فضایی می‌کنند که موج سلول‌های همسایه با اختلاف کمی نسبت به آن‌ها تاخیر دارند. برای تقریب به ذهن می‌توان سلول‌های گیاه را مشابه تماشاچیان فوتبال در یک استادیوم دانست که در حال اجرای موج مکزیکی هستند.

وقتی پروتئین‌های ساعتی در یک سلول به اوج خود می‌رسند آن سلول با همسایه‌هایش ارتباط برقرار می‌کند و سلول‌های همسایه هم از روند سلول اول پیروی کرده و پروتئین‌های ساعتی بیشتری تولید می‌کنند. سپس همین روند در بقیه سلول‌ها هم ادامه پیدا می‌کند.

در واقع تصمیم‌گیری محلی و فرستادن سیگنال‌های ارتباطی بین سلول‌ها عاملی است که موجب می‌شود گیاهان بدون حضور مغز قادر به تصمیم‌گیری باشند. این مساله همچنین وفق‌پذیری گیاهان با تغییرات محیطی را هم آشکار می‌کند. با فهم روش تصمیم‌گیری گیاهان دانشمندان قادر به پرورش گونه‌هایی که بهتر با تغییرات اقلیمی هماهنگ شوند خواهند بود.