Муҳаққиқони Кембриҷ нишон доданд, ки растаниҳо метавонанд кимиёи сатҳи гулбаргҳои худро танзим кунанд, то сигналҳои равшани ба занбӯри асал намоёнро эҷод кунанд.
Дар ҳоле, ки аксари гулҳо пигментҳоеро ба вуҷуд меоранд, ки рангоранг ба назар мерасанд ва ҳамчун нишонаи визуалӣ барои гардолудкунандагон амал мекунанд, баъзе гулҳо инчунин дар сатҳи гулбаргҳои худ намунаҳои микроскопии сеченака эҷод мекунанд. Ин рахҳои параллелӣ дарозии мавҷҳои мушаххаси рӯшноиро инъикос мекунанд, то эффекти оптикии дурахшонеро ба вуҷуд оваранд, ки на ҳамеша ба чашмони инсон намоён аст, аммо занбӯрҳо намоён аст.
Барои таваҷҷуҳи гардолудкунандагон рақобати зиёд вуҷуд дорад ва бо назардошти он, ки 35% зироатҳои ҷаҳон ба гардолудкунандагони ҳайвонот такя мекунанд - фаҳмидани он, ки чӣ гуна растаниҳо шакли гулбаргҳоро месозанд, ки ба гардолудкунандагон писанд меоянд, метавонад барои роҳнамоии тадқиқот ва сиёсатҳои оянда дар соҳаи кишоварзӣ, гуногунии биологӣ ва ҳифзи табиат муҳим бошад.
Тадқиқот бо роҳбарии гурӯҳи профессор Беверли Гловер дар шӯъбаи илмҳои растанӣ дар Кембриҷ нишон дод, ки намунаи гулбаргҳо назар ба чашми дидан бештар вуҷуд дорад. Натиҷаҳои қаблӣ нишон доданд, ки пошидани механикии борик, муҳофизаткунанда кутикула қабати рӯи гулбаргҳои ҷавон афзоянда метавонад боиси пайдоиши қаторкӯҳҳои микроскопӣ гардад.
Ин қаторкӯҳҳои нимтартиб ҳамчун панҷараҳои дифраксионӣ амал мекунанд, ки дарозии мавҷҳои гуногуни рӯшноиро инъикос мекунанд, то дар спектри кабуд-ултрабунафш, ки занбӯрҳо дида метавонанд, эффекти заъфи кабуд-ҳало-ирадсант эҷод кунанд. Аммо, чаро ин рахҳо танҳо дар гулҳои муайян ё ҳатто дар қисмҳои алоҳидаи гулбаргҳо ба вуҷуд меоянд, фаҳмида нашуд.
Эдвиҷ Мойруд, ки ин пажӯҳишро дар лабораторияи профессор Гловер оғоз кард ва ҳоло гурӯҳи тадқиқотии худро дар лабораторияи Сенсбери роҳбарӣ мекунад, гибискуси ватании австралиягӣ, Венетсия малловро (Hibiscus trionum) ҳамчун як намуди нави намунавӣ таҳия кардааст, то бифаҳмад, ки чӣ тавр ва кай. ин наноструктураҳо инкишоф меёбанд.
"Модели ибтидоии мо пешгӯӣ мекард, ки чӣ қадар ҳуҷайраҳо афзоиш меёбанд ва чӣ қадар кутикулаи он ҳуҷайраҳо ташкил медиҳанд, омилҳои калидии назорати ташаккули рахҳо мебошанд" гуфт доктор Мойруд, "аммо вақте ки мо ба озмоиши модел шурӯъ кардем. кори таҷрибавӣ дар Венетсия маллоу мо фаҳмидем, ки ташаккули онҳо инчунин аз химияи кутикула хеле вобаста аст, ки ба чӣ гуна вокуниши кутикул ба қувваҳое, ки боиси пошхӯрӣ мешаванд, таъсир мерасонад.
"Саволи навбатӣ, ки мо мехоҳем таҳқиқ кунем, ин аст, ки чӣ гуна химияҳои гуногун метавонанд хосиятҳои механикии кутикуларо ҳамчун маводи сохтмонии наносохтор тағйир диҳанд. Мумкин аст, ки таркибҳои гуногуни кимиёвӣ боиси кутикула бо меъмории гуногун ё сахтии гуногун ва аз ин рӯ роҳҳои гуногуни вокуниш ба қувваҳои ҳуҷайраҳо ҳангоми афзоиши гулбаргҳо ба амал оянд.
Ин лоиҳа нишон дод, ки маҷмӯи равандҳо вуҷуд доранд, ки якҷоя кор мекунанд ва ба растаниҳо имкон медиҳанд, ки рӯи худро шакл диҳанд. Доктор Мойруд афзуд, “Ритоҳҳо кимиёгарони пурқувватанд ва ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки чӣ тавр онҳо метавонанд химияи кутикулаи худро ба таври дақиқ танзим карда, дар байни гулбаргҳо матнҳои гуногун тавлид кунанд. Намунаҳое, ки дар миқёси микроскопӣ ташаккул ёфтаанд, метавонанд як қатор вазифаҳоро иҷро кунанд, аз муошират бо гардолудкунандагон то муҳофизат бар зидди гиёҳхӯрон ё патогенҳо.
"Онҳо намунаҳои аҷиби диверсификатсияи эволютсионалӣ мебошанд ва бо омезиши таҷрибаҳо ва моделсозии ҳисоббарорӣ мо каме беҳтар фаҳмида истодаем, ки чӣ гуна растаниҳо онҳоро сохта метавонанд."
Натиҷаҳо дар интишор хоҳанд шуд Биология.
"Ин фаҳмишҳо инчунин барои гуногунии биологӣ ва кори мухофизат зеро онҳо ба фаҳмонидани он ки чӣ тавр растаниҳо бо муҳити онҳо ҳамкорӣ мекунанд, кӯмак мекунанд," гуфт профессор Гловер, ки ҳамзамон директори боғи ботаникии Донишгоҳи Кембриҷ мебошад, ки дар он муҳаққиқон бори аввал гулҳои дурахшони Венетсияро мушоҳида карданд.
"Масалан, намудҳое, ки бо ҳам зич алоқаманданд, вале дар минтақаҳои гуногуни ҷуғрофӣ мерӯянд, метавонанд шакли гулбаргҳои гуногун дошта бошанд. Фаҳмидани он ки чаро пошидани гулбаргҳо гуногун аст ва чӣ гуна ин метавонад ба муносибати байни растаниҳо ва гардолудкунандагони онҳо таъсир расонад, метавонад барои беҳтар маълумот додани сиёсатҳо дар идоракунии ояндаи системаҳои экологӣ ва ҳифзи гуногунии биологӣ кӯмак кунад.
Тафтиши он, ки намунаи гулбаргҳои 3D-ро ба чӣ бармеангезад
Тадкикотчиён ба тад-кикот ба таври зина ба зина муносибат карданд. Онҳо аввал рушди гулбаргҳоро мушоҳида карданд ва мушоҳида карданд, ки шакли кутикул ҳангоми дароз шудани ҳуҷайраҳо пайдо мешаванд, ки ин нишон медиҳад, ки афзоиш муҳим аст. Сипас онҳо муайян карданд, ки оё чен кардани параметрҳои физикии марбут ба афзоиш, ба монанди васеъшавии ҳуҷайра ва ғафсии кутикул, метавонад намунаҳои мушоҳидашударо ба таври кофӣ пешгӯӣ кунад ва дарёфтанд, ки онҳо наметавонанд. Пас аз он онҳо як қадам ба ақиб рафтанд, то муайян кунанд, ки чӣ гум шудааст.
Хусусиятҳои мавод, хоҳ ғайриорганикӣ ё аз ҷониби ҳуҷайраҳои зинда ба монанди кутикул тавлидшуда, эҳтимол аз табиати кимиёвии ин мавод вобаста аст. Бо дарназардошти ин, муҳаққиқон тасмим гирифтанд, ки химияи кутикуларо бубинанд ва дарёфтанд, ки дар ҳақиқат ин омили назораткунанда аст. Барои ин, онҳо аввал усули нави соҳаи химияро барои таҳлили таркиби кутикул дар нуқтаҳои хеле мушаххаси гулбарг истифода бурданд. Ин нишон дод, ки минтақаҳои гулбаргҳо бо матнҳои контраст (ҳамвор ё рахдор) низ аз рӯи химияи сатҳи худ фарқ мекунанд.
Дар муқоиса бо кутикулаи ҳамвор, онҳо дарёфтанд, ки кутикулаи рахдор дорои миқдори зиёди кислотаи дигидрокси-пальмитӣ ва мумҳо ва миқдори ками пайвастагиҳои фенолӣ мебошад. Барои санҷидани он, ки оё химияи кутикула воқеан муҳим буд, онҳо пас аз он як равиши трансгениро дар Гибискус барои тағир додани химияи кутикула мустақиман дар растаниҳо истифода бурданд, бо истифода аз генҳои шабеҳи генҳое, ки барои назорат кардани истеҳсоли молекулаҳои кутикул дар як растании модели Арабидопсис маълуманд.
Ин нишон дод, ки сохтори кутикуларо бидуни тағир додани афзоиши ҳуҷайраҳо, танҳо тавассути тағир додани таркиби кутикул тағир додан мумкин аст. Чӣ тавр химияи кутикул метавонад қабати 3D-и онро назорат кунад? Тадқиқотчиён фикр мекунанд, ки тағйирот дар кутикула химия ба хосиятҳои механикии кутикул таъсир мерасонад, зеро ҳатто ҳангоми дароз кардан бо истифода аз дастгоҳи махсус, гулбаргҳои трансгенӣ бо кутикулаи ҳамвор ҳамвор мемонданд, баръакси растаниҳои навъи худрӯй.