گیاهان در زمینه دفاع از خود حتی از آنچه دانشمندان تصور میکردند هوشمندانهتر عمل میکنند. پژوهشگران اکنون متوجه شدهاند که یک گیاه میتواند برای مقابله با حشراتی که برگهایش را میخورند، زنبورهای انگلی را به سمت خود جذب کند تا این حشرات را از بین ببرند.
دانشمندان در چین نحوه دفاع گیاه لوبیای چشمبلبلی (Vigna unguiculata) را در برابر یکی از آفات برگخوار بررسی کردند. آنها دریافتند این گیاه علاوه بر انتشار مواد شیمیایی در هوا برای جذب انگل طبیعی این حشره، مواد شیمیایی دیگری را نیز از طریق ریشههای خود وارد خاک میکند. این مواد باعث میشوند نسلهای بعدی همین گیاه بتوانند در آینده راحتتر از همین روش دفاعی استفاده کنند. پژوهشگران میگویند یافتههای آنها یک روش ناشناخته برای مقابله گیاهان با آفات را نشان میدهد.
آنها در مقاله خود که روز جمعه در مجله Cell Reports منتشر شد، نوشتند: «یافتههای ما لایهای کاملاً متفاوت از دفاع غیرمستقیم را نشان میدهد که در آن، آسیب ناشی از تغذیه حشرات برگخوار، اثری در خاک بر جای میگذارد.»
لوبیای چشمبلبلی از خانواده حبوبات است و یکی از قدیمیترین محصولات کشاورزی شناختهشدهای محسوب میشود که انسان آن را کشت کرده است. امروزه این گیاه بیشتر برای تولید دانههایی موسوم به نخود چشمبلبلی یا لوبیای چشمبلبلی کشت میشود، هرچند برگها و بخشهای دیگر آن نیز قابل خوردن هستند.
با وجود مقاومت بالای این گیاه، لوبیای چشمبلبلی دشمنان طبیعی خود را دارد. یکی از آنها حشرهای به نام Liriomyza trifolii یا مینوز مارپیچی آمریکایی است. این مگسهای بسیار کوچک برای تغذیه و تخمگذاری داخل برگهای لوبیای چشمبلبلی تونلهایی ایجاد میکنند. لاروهای آنها نیز از برگ تغذیه کرده و درون آن مسیرهایی ایجاد میکنند. اگر آلودگی شدید باشد، این حشرات میتوانند تمام برگهای گیاه را از بین ببرند و باعث کاهش قابلتوجه محصول شوند.
مینوزهای برگ نیز دشمنان طبیعی خود را دارند که مهمترین آنها برخی گونههای زنبورهای انگلی هستند. این زنبورها معمولاً تخمهای خود را داخل لاروهای مینوز قرار میدهند و پس از بیرون آمدن، لاروهای زنبور از لارو مینوز تغذیه میکنند.
به گفته پژوهشگران، مطالعات قبلی نشان داده بود که لوبیای چشمبلبلی هنگام حمله حشراتی مانند مینوز برگ، ترکیبات فرّاری تولید میکند؛ یعنی موادی شیمیایی که بهراحتی در هوا پخش میشوند و ظاهراً زنبورهای انگلی را به سمت گیاه جذب میکنند. با این حال، این مواد مدت کوتاهی در محیط باقی میمانند و به همین دلیل، این روش تنها یک مکانیسم دفاعی کوتاهمدت محسوب میشود.
پژوهشگران میخواستند بدانند آیا لوبیای چشمبلبلی روشهای دیگری هم برای مقابله با مینوزها دارد یا به عبارت دیگر، آیا ریشههای این گیاه نیز در دفاع از آن نقش دارند. آنها در یک محیط کنترلشده، گیاه لوبیای چشمبلبلی، مینوز برگ و گونهای از زنبورهای انگلی به نام Neochrysocharis formosa را مورد بررسی قرار دادند.
همانطور که انتظار میرفت، لوبیاهای چشمبلبلی که به مینوز برگ آلوده شده بودند، مواد شیمیایی فرّاری آزاد کردند که میتوانستند زنبورهای انگلی را جذب کنند. اما این گیاهان همچنین ترکیبات دیگری را از طریق ریشههای خود وارد خاک کردند که به نظر میرسید ترکیب باکتریهای موجود در خاک اطراف یا همان میکروبیوم خاک را تغییر میدهد.
این تغییر در میکروبیوم خاک، به نوبه خود، توانایی گیاه لوبیای چشمبلبلی را برای انتشار مواد شیمیایی جذبکننده زنبورها افزایش میداد؛ حتی در گیاهانی که هرگز مورد حمله مینوزهای برگ قرار نگرفته بودند.
پژوهشگران در مقاله خود نوشتند: «این چرخه بازخورد چندمرحلهای، حمله موقتی حشرات گیاهخوار را به یک میراث دفاعی در خاک تبدیل میکند.»
