علماء يتوصلون إلى آلية تنفس النباتات

توصل فريق من علماء النبات الأمريكيين إلى كيفية إنشاء النباتات لشبكات من القنوات الهوائية، "رئة ورقية"، لنقل ثاني أكسيد الكربون (CO2) إلى خلاياهم.

وعرف علماء النبات منذ القرن التاسع عشر أن الأوراق لها مسام - تسمى"ستوماتا" stomata - وتحتوي على شبكة داخلية معقدة من القنوات الجوية.. ولكن، حتى الآن لم يكن من المفهوم كيف تتشكل هذه القنوات في الأماكن الصحيحة من أجل توفير تدفق مستمر لثاني أكسيد الكربون إلى كل خلية نباتية.

واستخدمت الدراسة الجديدة، التي قادها علماء في معهد الغذاء المستدام التابع لجامعة شيفيلد فى بريطانيا، تقنيات معالجة وراثية للكشف عن أنه كلما زاد عدد الأوراق التي تصيبها، كلما زادت مساحة الهواء.. وتعمل القنوات مثل القصبات الهوائية - وهي الممرات الصغيرة التي تنقل الهواء إلى أسطح التبادل بين الرئتين البشرية والحيوانية.. بالتعاون مع الزملاء في جامعة نوتنجهام وجامعة لانكستر، أظهروا أن حركة ثاني أكسيد الكربون عبر المسام على الأرجح تحدد شكل وحجم شبكة القنوات الجوية.

ويمثل الاكتشاف خطوة كبيرة إلى الأمام في فهمنا للبنية الداخلية للأوراق، وكيف يمكن أن تؤثر وظيفة الأنسجة على كيفية تطورها - والتي يمكن أن يكون لها تداعيات تتجاوز بيولوجيا النبات، في مجالات مثل البيولوجيا التطورية.. كما توضح الدراسة أن نباتات القمح قد ولدت من قبل أجيال من الناس لتقليل عدد المسام على أوراقها وقنوات الهواء أقل، ما يجعل أوراقها أكثر كثافة وتسمح لها بالنمو بمياه أقل.