الجمعة، 24 أكتوبر، 2008

الايقاعات السركادية في النباتات(Circadian Rythms)


السلوك والاستجابة للعوامل المحيطة بالكائنات الحية كان دائماً تحت عين المجهر من قبل العلماء والباحثين الذين لم يهتموا بامر الامم والشعوب واختلاف الاديان والمذاهب فقط بل توجه اهتمامهم الى ادق من ذلك .. اتجهت انظارهم الى سلوكيات الكائنات الغير اعتيادية ومن بينها النباتات .

ولو القينا نظرة فاحصة على نمو النباتات تحت الظروف الطبيعية لوجدناها تنمو في بيئة تتباين فيها العديد من العوامل وبصورة ايقاعية ومحكومة بزمن الاربع وعشرين ساعة التي يشطرها الليل والنهار الى نصفين غير متساويين وبسبب ذلك ستتغير كافة العوامل المحيطة بنا من ضوء ودرجة حرارة كذلك هذا التباين والتغاير مصاحب بتغيرات عوامل جيوفيزيائية اخرى مثل شدة الحقل المغناطيسي للارض وكثافة الاشعة الكونية بل حتى ما يحيط بنا من موجات كهرومغناطيسية والتي تؤثر في حياة كافة الكائنات الحية ، وعلى هذا الاساس فليس من المستغرب في هذه الحالة ان تتأثر النباتات كغيرها من الكائنات الحية بهذه المؤثرات والتي تنعكس مباشرة على الفعاليات الفسلجية والكيموحيوية فيها .

  

لقد عرف السلوك الايقاعي للنباتات وتأثره بمجمل العوامل المذكورة آنفاً ، كما ان مفهوم الايقاع الناتج بفعل المؤثرات الداخلية اصبح مألوفاً بعد طول مدة التكيف التي عانتها كافة الكائنات ، والاستجابة للمؤثرات موجود في النباتات تحت الظروف الطبيعية وتأخذ اشكال شتى ولكنها لاتدوم لفترات طويلة الا في البيئات المتوازنة فقط وتنتج كمحصلة للتحفيز الداخلي وبصورة دورية ، فعلى سبيل المثال كل من فطر Pilopolus crystallinus وفطر Sordaria fimicola يقذفان ابواغهما بصورة ايقاعية في الظروف الطبيعية ولكن هذه الايقاعية تزول حال وضع الفطرين تحت ظروف ثابتة لفترة طويلة ، ان استمرار الايقاع تحت الظروف الثابتة من ضوء وحرارة ليس دليلاً كافياً بدورهم على الطبيعة الداخلية لذلك الايقاع وتحت الظروف المسيطر عليها ، فالايقاع قد ينتج مباشرة من التحفيز الدوري المنتظم لواحد من العوامل الجيوفيزيائية ، ولقد لوحظت الايقاعات السركادية في العديد من النباتات وفيما يلي جدول لنماذج من تلك الايقاعات في المملكة النباتية .

المجموعة النباتية

الامثلــــة

الايقاع

الطحالب

Hydrodictyon reticulatum

 

Oedogonium cardiacum

 

Acetabularia major

البناء الضوئي ، التنفس

تكوين السبورات

البناء الضوئي

الفطريات

Daldinia concentrica

 

Pilobolus sphaerosporus

 

Neurospora crassa

قذف السبورات

قذف الحوافظ السبورية

النمو

النباتات التريدية

Selaginella serpens

تحديد شكل البلاستيدات

النباتات البذرية

Phaseolus multiflorus

 

Avena sativa

 

Bryophyllum fedtschenkoi

حركة الاوراق

معدل النمو في القمة النامية

تثبيت CO2 في الظلام

    وفي الوقت الذي تجري فيه هذه الفعاليات الحيوية بصورة منتظمة فان هناك دراسات عديدة اشارت الى امكانية تغيير ترددات الايقاع في النباتات بفعل التباين الدوري في كثافة الضوء وشدة الحرارة ولفترات قد تصل بين 36-6 ساعات ، كما وجد ان العديد من النباتات لاتستجيب مباشرة لهذا التغيير الجديد في ترددات الايقاع .

ان العوامل المذكورة آنفاً والتي بموجبها نخضع النبات للتغيرات السركادية يمكن ان تكون مثبطة اذا ما كان التغيير فيها شديداً وقاسياً ويدوم لفترات طويلة ، وعلى هذ الاساس اصبحت الايقاعات السركادية في الوقت الحاضر حقيقة ثابتة بفعل الدراسات التفصيلية التي اجريت على العديد من الكائنات الحية ، ولقد وجد ان النظام المسؤول عن ذلك يقع في السايتوبلازم او عضياته والتي يمكن ان تعمل بصورة مستقلة تماماً عن النواة على الرغم من ان النواة تلعب دوراً اساسياً في السيطرة على اطوار الانظمة السركادية السايتوبلازمية !!



في ضوء هذه الحقائق يمكن ان نستنتج بان الكائنات الحية وعند كل مستويات التنظيم لديها القابلية على تنظيم فعالياتها الحيوية وفق اسس مؤقتة وان مفهوم الساعة البايولوجية قد اصبح حقيقة ثابتة واصبح جلياً ان الساعات البايولوجية يمكن ان يكون لها تطبيقات عملية في العلوم الطبية والزراعية والصيدلانية اضافة الى العلوم الاجتماعية والسلوكية ، ولو ان الكثير من العوامل التي يعاني منها الانسان بشكل خاص لها تاثيرات سركادية غير محسوبة ، وعلى سبيل المثال تأثير الموجات الدقيقة Microwave على حياتنا ، خاصة عندما نتعرض اليها بكميات غير محسوبة ومن اجهزة قد تكون غير صالحة للعمل في بلدان المنشأ ودخلت في احضاننا لنتجرع منها التحولات السرطانية والامراض المبهمة والعقم والحالات النفسية الغير اعتيادية ، فهل قيست كل هذه الجرع وحسبت نتائجها علينا .... ام أن القرار ليس مرتبطاً بالايقاعات السركادية .

 

د. رياض خليل البرهاوي     د. اسامة محمد سعيد النعيمي

كلية العلوم / جامعة الموصل

ليست هناك تعليقات: