کشف فتوسنتز برگ مانند در گیاهی بدون برگ

کشف فتوسنتز برگ مانند در ریشه یک ارکیده بدون برگ

فتوسنتز فرآیندی است که در آن گیاهان نور خورشید را به انرژی (قند) تبدیل می کنند که برای زنده ماندن و رشد به آن نیاز دارند. برای اکثر گیاهان، این اتفاق در برگ ها رخ می دهد که حاوی کلروفیل هستند. کلروفیل یک رنگدانه سبز رنگ که برای فتوسنتز ضروری است زیرا نور را جذب می کند. ریشه های سبز ارکیده بدون برگ خاص، مقدار قابل توجهی از رنگدانه فتوسنتزی، فعالیت انتقال الکترون فتوسنتزی بالا و جذب CO2 شبانه و همچنین ظرفیت بالایی برای تبادل گاز فتوسنتزی را نشان می دهند.به عبارت دیگر، این اکتشافات نشان می دهد که ریشه های آن فتوسنتز را به روشی مشابه برگ ها انجام می دهند.

ظهور بی برگ به عنوان یک ویژگی متمایز در تکامل گیاه، موضوعی جذاب و چالش برانگیز است، با توجه به این باور عمومی که برگ ها اندام های بسیار تخصصی برای فتوسنتز هستند. با این وجود، برخی از ارکیده ها دارای ریشه های حاوی کلروفیل هستند که قادر به فتوسنتز هستند، که به طور قابل توجهی به عملکرد فتوسنتزی و جذب آب گیاه کمک می کند. جالب اینجاست که برخی از ارکیده های اپی فیتیک که از این پس به آنها ارکیده اپی فیتیک بدون برگ گفته می شود، دارای ریشه های هوایی سبز، ساقه های کوتاه شده و برگ های فلس مانند بسیار کاهش یافته هستند. اطلاعات کمی در مورد عملکرد فتوسنتزی ریشه ارکیده های اپی فیتی بدون برگ وجود دارد.

برای مقابله با این شکاف دانش، محققان بر روی جنس Taeniophyllum تمرکز کردند که شامل اکثر ارکیده های اپی فیتی بدون برگ است. نتایج نشان داد که کارایی فتوسنتزی ریشه یک ارکیده اپی فیتیک بدون برگ به طور قابل توجهی بالاتر از یک ارکیده برگدار نزدیک به هم در همان منطقه است. علاوه بر این، ریشه هایی که فاقد روزنه هستند (ساختارهای سلولی که می توانند CO2 و آب را بین گیاه و محیط اطراف مبادله کنند) جذب CO2 شبانه را نشان دادند.

این یافته ها با تصورات رایج در مورد فتوسنتز و نقش معمول ریشه ها در تناقض است. این مطالعه توسط پروفسور سوئتسوگو (دانشکده تحصیلات تکمیلی علوم، دانشگاه کوبه)، با مقاله ای که به صورت آنلاین در New Phytologist در 14 فوریه 2023 منتشر شد، انجام شد.