|
پيدايش نخستين گياه به سالها پيش از آغاز حيات انسان برميگردد. اما ما انسانها هرگز آن طور كه بايد گياهان را نشناختهايم؛ چرا كه آنقدر غرق در دنياي خودمان شدهايم كه به تمام موجودات ديگر به چشم پديدههاي بيجان مينگريم و شايد اگر شاهد حركت جانوران نبوديم، اين موجودات را نيز به عنوان پديدهاي ساكن در نظر ميگرفتيم.
در اين طرح تحقيقاتي كه در بخش دانشجويي نهمين جشنواره جوان خوارزمي توانست رتبه سوم پژوهشهاي بنيادي را كسب كند، تلاش شده است با درك بهتر از روابط موجود بين دنياي گياهي و جانوري و بررسي ماهيت و چگونگي ارتباطات شيميايي بين بندپايان و گياهان گامي به منظور توليد علم و در نتيجه بهبود كارآيي عوامل مفيد براي كنترل آفات برداشته شود.
جانوران در بستري از انواع روابط پيچيده با افراد همگونه خود و افرادي از ديگر گونهها و همچنين محيط فيزيكي خود قرار دارند. از سوي ديگر، بقاي هر گونه در محيط به توانايي افراد آن گونه در كسب غذا، سرپناه، جفتيابي، توليد مثل و دفاع در برابر شكارگران، انگلها و عوامل محيطي بستگي دارد. در اين خصوص رفتارهاي سازگار به طرق گوناگون سبب تضمين بقاي گونه و در نهايت دستيابي به موفقيت تكاملي ميشوند. از مطالعه بر روي جانوران، اطلاعات ارزشمندي درباره روابط ميان موجودات زنده و محيط غيرزنده، فرايندهاي فيزيولوژيك تعيينكننده رفتارها و برخي از علل فراواني و پراكندگي جانوران به دست آمده است.
بيشتر رفتارشناسان به ارائه اصول كلي قابل تعميم به كليه گروههاي جانوري تمايل دارند. برخي محققان نيز رفتارهاي جانوران را به منظور حفظ و حمايت از گونههاي در حال انقراض مطالعه ميكنند. ديگر رفتارشناسان تنها به عملكرد جانوران آفت، شكارگر و انگل كه داراي اهميت اقتصادي هستند، توجه ميكنند. عده معدودي نيز رفتارهاي جانوران اهلي را تنها با هدف بهبود شرايط زندگي انسانها و يا افزايش دانش اطلاعات بشري بررسي ميكنند.
رفتارشناسي موجودات زنده به مطالعه و بررسي رابطه رفتار يك گونه جانوري با رفتار جانوري ديگر از همان گونه محدود نميشود، بلكه كنشها و واكنشهاي مختلفي كه ميان گونههاي مختلف جانوري و حتي كنشهايي كه بين گونههاي جانوري يا گونههاي گياهي صورت ميگيرد را نيز شناسايي ميكند. اين واكنشها ميتوانند در نتيجه اطلاعاتي كه ناشي از حواس بينايي، شنوايي، بويايي و لامسه هستند ايجاد شوند. اين حواس از مهمترين عواملي هستند كه بر همكنش ميان موجودات زنده را تحت تاثير قرار ميدهند. اطلاعات مورد استفاده از سوي مهرهداران در اين برهم كنشها معمولا از نوع ديداري يا شنيداري است. در حالي كه بيشتر بندپايان از حس بويايي و علايم شيميايي براي پيدا كردن جنس مخالف، غذا و اجتناب از رقبا و دشمنان طبيعي خود استفاده ميكنند. از مهمترين ويژگيهاي علايم شيميايي ميتوان به برد زياد، قدرت عبور از مانع و تخصصي بودن آنها
فرياد براي كمك گياه
به گفته دكتر حميدرضا صراف معيري، عضو هيات علمي دانشگاه زنجان و مجري اين طرح تحقيقاتي امروزه روانشناسي جانوري تركيبي از زيرشاخههاي قديمي و جديد است. مطالعه يادگيري مقايسهاي و تئوري يادگيري نيز از اهميت ويژهاي برخوردار است
در اين پژوهش، رفتار بيش از 2400 فرد در آفات و حشرات مفيد به روش بوياييسنجي
در يك برهم كنش سهسطحي ميان گياه، گياهخوار و دشمن طبيعي، بندپايان شكارگر ميتوانند از علايم ناشي از خود شكار يا مواد فرار گياه بهرهبرداري كنند. اگرچه تركيبات فرار خود شكار بسيار تخصصي بوده و براي دشمنان طبيعي قابل اطمينان نيست؛ اما به دليل اين كه به مقدار كم متصاعد ميشود، از قابليت تشخيص كمتري برخوردار است. برخلاف مواد فرار ناشي از طعمه، گياه در مقاديربيشتري مواد فرار از خود متصاعد ميكند كه بندپايان ميتوانند براحتي آن را دريافت كنند. اما به نسبت از درجه تخصصي كمتري برخوردار است.
با توجه به اين كه گياه همواره و حتي بدون حضور گياهخوار اين تركيبات فرار را توليد ميكند، به نظر ميرسد كه در سير تكامل، گياهان در پاسخ به فشار ناشي از گياهخواري با تغيير در تركيبات تشكيلدهنده رايحه خود اين علايم را به اطلاعات قابل اطميناني براي دشمنان طبيعي تبديل كردهاند. اين علايم شيميايي كه به عنوان رايحههاي القايي گياه شناخته شده است، گياه را در يك تعامل مثبت با دشمنان طبيعي قرار ميدهد كه هر دو از اين رابطه سود ميبرند.
به گفته صراف، يكي از مهمترين دستاوردهاي اين طرح چاپ 8 مقاله علمي است كه 4 مقاله از بين آنها با نمايه بينالمللي علمي I.S.I در مجلات معتبر و بينالمللي به چاپ رسيده است.
همچنين براساس اين تحقيقات 2 مقاله علمي - پژوهشي در داخل و خارج كشور ارائه شده است. در اين طرح، مطالعاتي براي شناسايي تركيبات شيميايي كه گياهان در فراخواني حشرات مفيد براي مقابله با آنان از خود متصاعد ميكنند، انجام شده كه نتايج آن ارائه شده است، همچنين ابعاد و زمينههاي مختلف با فرضيههاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته و قدرت تشخيص گياه و رفتار و واكنش گياه در برابر تغذيه دوست و دشمن
گسترش مرزهاي دانش
به گفته دكتر احمد عاشوري، عضو هيات علمي دانشگاه تهران و استاد راهنماي اين طرح پژوهشي، گياه با جلب شكارگران و پارازيتوئيدها فشار ناشي از گياهخواري را كاهش ميدهد و دشمنان طبيعي نيز با استفاده از علائم شيميايي گياه، شكار مناسب را پيدا ميكنند.
اين فرآيند در حقيقت سازوكاري از جانب گياه براي افزايش شايستگي خود است كه به عنوان دفاع غيرمستقيم گياه عليه گياهخوار تلقي ميشود. اگرچه به نظر ميرسيد كه تركيبات القايي براي بهرهبرداري شكارگران به وسيله گياه توليد ميشود، اما اين علايم اطلاعاتي را نيز براي گياهخواران به همراه خواهد داشت. گياهخواران از رايحه القايي گياهان براي اطلاع از حضور رقباي همگونه و غير همگونه، فعال شدن مكانيسم دفاع گياه در نتيجه گياهخواري و همچنين براي ارزيابي از حضور احتمالي دشمنان طبيعي استفاده ميكنند. در اين طرح، تلاش بر اين بود تا بتوان مرزهاي دانش را گسترش داد و پي برد كه چگونه گياهان با يكديگر و حتي موجودات ديگر ارتباط برقرار ميكنند و اين ارتباط با دشمنان يعني آفات و دشمنان دشمنان يعني حشرات كه به عنوان عوامل بيولوژيك در نظر گرفته ميشوند، چگونه خواهد بود؛ بنابراين بايد دنياي موجودات زنده را كه شامل همه گياهان و جانوران ساكن كره زمين است، مورد بررسي قرار داد. نتايج تحقيقات انجام شده حاكي از آن است كه موجودات زنده از طريق ارسال محرك يا علائم مشخصي با هم ارتباط برقرار ميكنند. معمولا محركهاي شناخته شده از جنس صوت و نور هستند. صوت در شنوايي و لامسه و نور در بينايي موثر است و علايم شيميايي نيز نوعي محرك بويايي هستند.
بيشتر محركهاي شيميايي به عنوان 2 عامل يا 2 حس بويايي و چشايي قابل فهم هستند و ميتوان بر اين اساس به ماهيت و اطلاعات نهفته در آنها دست يافت. هميشه اين پرسش مطرح بوده است كه گياهان چگونه با هم ارتباط برقرار ميكنند. بيش از 10 سال است كه دنياي علم و جامعه تخصصي در اين زمينه به تحقيق پرداخته و نشان دادهاند كه گياهان با ارسال محركهاي شيميايي كه بر ديگر موجودات نيز تاثيرگذار است، با هم ارتباط برقرار ميكنند. پرسش مهمي كه مطرح ميشود اين است كه آيا وقتي گياه مورد حمله يا تغذيه 2 موجود كه يكي از آنها دشمن يا آفت و ديگري از حشرات مفيد يا دشمنان طبيعي آفت يا عوامل كنترل بيولوژيك است، قرار ميگيرد چه پاسخي ميدهد؟ آيا گياه ميتواند دوست و دشمن را از يكديگر تشخيص دهد؟
از آنجا كه اين طرح يك طرح بنيادي است، در حال حاضر كاربردي ندارد و هدف اصلي اين بوده است كه بتوان به پاسخي بنيادي دست يافت؛ اما مانند ديگر دستاوردهاي علمي بنيادي كه پس از چند سال كاربردي ميشود، در آيندهاي نه چندان دور انسان ميتواند از نتايج به دست آمده به نفع خود بهرهبرداري كند و از يك محرك مصنوعي براي كنترل آفات در مزارع و گلخانهها بهره ببرد.
رشد بيرويه جمعيت انسانها از يكسو و افزايش تقاضا و بالا رفتن سطح توقعات انسانها در زندگي از سوي ديگر سبب افزايش نياز آنها به مواد غذايي گياهي شده است. با افزايش سطح زيركشت و افزايش عملكرد محصولات در واحد سطح ميتوان به اين نياز پاسخ داد. اصلاح بذر و نهال و استفاده از مواد شيميايي به صورت كود يا سموم كشاورزي از مهمترين راهكارهايي است كه ميتواند عملكرد محصولات كشاورزي را افزايش دهد. اين در حالي است كه استفاده از مواد شيميايي ميتواند خطرات جبرانناپذيري را به همراه داشته باشد. دانشمندان نيز به دنبال روشهاي جايگزين هستند كه يكي از اين روشها استفاده از عوامل كنترل بيولوژيك است كه در طبيعت وجود داشته و انسان نيز به دانش فني استفاده از آن دست يافته است. در راستاي سند چشمانداز توسعه كشاورزي پايدار كه مبتني بر استفاده از روشهاي بيخطر براي محيط زيست است، كنترل بيولوژيك به عنوان يكي از بهترين روشهاي جايگزين سموم شيميايي توصيه شده است.
در اين طرح سعي شده است با درك بهتر از روابط موجود بين دنياي گياهي و جانوري و بررسي ماهيت و چگونگي اين ارتباطها گامي در جهت بهبود كارآيي عوامل مفيد براي كنترل آفات برداشته شود.
كنترل بيولوژيك
متخصصان گياهشناسي مجموعه عملكرد گياهان را كه به منظور دفع آفات و دشمنان آنها انجام ميشود، فرياد براي كمك به گياهان يا زبان شيميايي گياهان ناميدهاند. اين متخصصان براي شناسايي و تشخيص اطلاعات صادر شده از سوي گياهان از روشهاي جديد مولكولي استفاده ميكنند تا بتوانند تركيبات شيميايي موثر در تعامل بين جانوران و گياهان ميزبان را شناسايي كنند.بررسي رفتار گياهان يا مطالعه علائم ارتباطي آنها با ديگر جانداران يكي از روشهاي كنترل بيولوژيك محصولات كشاورزي است. كنترل بيولوژيك به عنوان يكي از بهترين روشهاي جايگزين سموم شيميايي توصيه شده است كه براساس آن روابط موجود بين دنياي گياهي و دنياي جانوري بهتر شناخته خواهد شد.