إستراتيجية الدفاع في النبات بقلم ا.م.د منذر حمزة راضي

كلية العلوم | جامعة ديالى

المقال العلمي الاسبوعي

إستراتيجية الدفاع في النبات

بقلم الأستاذ المساعد الدكتور منذر حمزة راضي/ رئيس قسم علوم الحياة

كلية العلوم / جامعة ديالى

تعتبر النباتات الأساس في وجود الكائنات الحية الأخرى لأنها مصدر أنتاج المادة العضوية وإنتاج الطاقة بعملية البناء الضوئي ، أي إن جميع الكائنات الحية تعتمد بصورة مباشرة أو غير مباشرة في تغذيتها على النباتات ، والجميع يعلم إن هنالك أعداد هائلة من الحشرات بصورة خاصة والحيوانات الأخرى عموما تهاجم النباتات لأغراض مختلفة ، لذا كان من الضروري أن يكون للنبات وسائل دفاعية يدافع بها عن نفسه ، ومن أهم الوسائل الدفاعية للنبات هي أنتاج مركبات تسمى بالمركبات الكيمياوية الثانوية Secondary chemical compounds وهي مركبات متباينة التركيب الكيمياوي ومتشعبة ولها القابلية على الانتقال الى أجزاء النبات المختلفة حسب حاجة النبات ، كذلك هنالك وسيلة دفاعية أخرى للنبات وهي الهروب من الأعداء المتكيفة في الزمان والمكان وسنتحدث في هذا المقال عن الوسيلة الأولى على أمل أن نلحقها في مقال آخر عن الوسيلة الثانية .

المركبات الكيمياوية الثانوية هي نواتج للأيض الحيوي (قلويدات ، فينولات ، تربينات …الخ) وأغلبها مواد سامة إذ يلجأ النبات الى خزنها في فجوات الخلية والمعروف عنها من خلال الدراسات إنها تعمل كمواد سامة لكثير من الحيوانات وبالأخص الحشرات وقد تم وضع نظرية عامة تخص التطور المتزامن مابين الحشرات والنبات واستنادا الى هذه النظرية فأن بعض المواد الموجودة في النبات قد تطورت لكي تفرز استناداً الى هجوم الحشرات عليها وبالمقابل وكرد فعل لإنتاج هذه المركبات فأن الحشرات الموجودة على هذه النباتات قد طورت بعض الوسائل التي من شأنها تحمل هذه المركبات ونتيجة لذلك فأنها بقيت على النبات ، أما الحشرات التي ليس لها أمكانية تطوير وسائلها لتحمل هذه المركبات فأنها تموت أو تغادر النبات ، كذلك فأن كمية المواد المستخدمة في الدفاع للنبات تميل الى أن تكون أكثر في النباتات الظاهرة (لأنها تكون أكثر عرضة للهجوم ) مقارنة بالأنواع غير الظاهرة وأنها تشكل تقريبا 2% من الوزن الطري للنبات ، إن هذه المواد السامة تكون فعالة ضد الأنواع الحشرية غير المتكيفة أما الأنواع المتكيفة فأنها لا تشكل لها أي تهديد وكمثال على ذلك نجد ان المركبات الكيمياوية الثانوية Glucosinolate الموجودة في العائلة الصليبية cruciferae family (الفجل، القرنبيط ، الرشاد …..) تكون سامة جداً للحشرات عامة ولكن يرقات الفراش Pieris rapae تنمو وتتغذى بصورة طبيعية على هذه النباتات حتى لو كان تركيز هذه المواد عشرة مرات أكثر من التركيز الاعتيادي علما إن تركيزها في النبات 0.18 – 0.68 % وهذا يعتبر من الدفاعات الكيمياوية النوعية Qualitative.

هنالك نوع آخر يعتمد على الكمية Quantitative إذ يؤثر هذا النوع على الحشرة سلبياً فمركبات التانين Tannin الموجودة في أوراق البلوط تكون معقدات مع الأنزيمات الهاضمة للبروتين في الجهاز الهضمي ليرقة حشرة العثة الشتوية Operophtera brumata لذلك يكون نموها بطئ ودورة حياتها طويلة وبذلك تكون نسبة التطفل عليها عالية وسنورد بعض الأمثلة لمركبات كيمياوية ثانوية وكيف تعمل على حماية النبات :

يتعرض محصول البطاطا الى خطورة كبيرة من قبل خنفساء كولورادو ، الاتجاه الحديث في الزراعة هو زراعة صنف بري يحتوي على قلويد الـ Demissin (من المركبات الكيمياوية الثانوية ) وهو مانع لتغذية الحشرة اي لا تهاجم الحشرة هذا الصنف.

استخدمت اوراق شجرة الـ Hemlock لقتل الفيلسوف الأغريقي سقراط ، حيث لوحظ ان لها تأثير على الجهاز العصبي المركزي. هنالك نباتين من العائلة المركبة Asteraceae لهما القدرة على حماية نفسهما من الأعداء الطبيعية مثل الحيوانات والطيور لأحتوائهما على قلويد pyrrolizidin ، اذ تسبب حالات تسمم كبيرة في العجول تؤدي بها الى النفوق في حين بعض يرقات الحشرات بأمكانها التغذي عليها بصورة طبيعية واكمال دورة حياتها .

في منطقة ما لوحظ ان هنالك نبات لاتتقرب منه المجترات بالرغم من عدم تكوينه مواد سامة حيث كان السبب هو وجود مستعمرات من النمل على هذا النبات ، وان المجتر عندما يريد ان يتغذى على النبات يأخذ معه بعض النمل حيث تبين ان هذا النمل يكون مواد سامة تسمى سيانوجنك كلايكوسايد لذلك يبتعد الحيوان عنه .