گیاهان می‌توانند مواد معدنی گرد و غبار را از طریق برگ جذب کنند

پژوهشگران در مطالعه‌ای جدید دریافتند که برخی گیاهان می‌توانند مواد معدنی موجود در گرد و غبار را مستقیما از طریق برگ های خود جذب کنند.

به گزارش سرویس علمی تک‌ناک، نتایج این تحقیق در ماه آوریل در نشریه New Phytologist منتشر شده است و نشان می‌دهد که این فرایند می‌تواند نقش مهمی در تغذیه گیاهان از مواد مغذی در مناطق خشک و فقیر داشته باشد.

هر سال میلیاردها تن گرد و غبار از سطح زمین بلند و میان قاره‌ها و اقیانوس‌ها جابه‌جا می‌شوند. دانشمندان مدت‌ها می‌دانستند که این ذرات معدنی در تشکیل خاک و انتقال مواد مغذی به اکوسیستم‌ها نقش دارند. با وجود این، پژوهش جدید نشان می‌دهد که گیاهان می‌توانند بدون وابستگی کامل به ریشه‌ها، بخشی از مواد مورد نیاز خود را از طریق برگ‌ها دریافت کنند.

مارسلو استرنبرگ، زیست‌شناس گیاهی اعلام کرد که طبیعت همچنان سازوکارهای ناشناخته‌ای را آشکار می‌کند. به گفته وی، این تحقیق نشان می‌دهد که گیاهان فقط به جذب مواد مغذی از خاک وابسته نیستند و می‌توانند عناصر مورد نیاز خود را مستقیما از گرد و غبار روی برگ ها دریافت کنند.

تیم تحقیقاتی برای بررسی این پدیده، آزمایش میدانی در منطقه‌‌ای بوته‌زار در تپه‌های یهودیه در اسرائیل انجام داد. این منطقه هر سال حجم زیادی از گرد و غبار بیابان‌های عربستان و صحرای آفریقا را دریافت می‌کند و به همین دلیل محیط مناسبی برای بررسی تأثیر گرد و غبار بر پوشش گیاهی به حساب می‌آید.

پژوهشگران در این آزمایش گرد و غبار آتشفشانی را روی برگ‌های سه گونه درختچه شامل Cistus creticus، Salvia fruticosa و Teucrium capitatum پاشیدند. این خاکستر آتشفشانی دارای ترکیبی از عناصر نادر بود که در خاک منطقه وجود نداشت و همین موضوع به دانشمندان کمک کرد تا مسیر جذب مواد معدنی را ردیابی کنند.

نتایج نشان داد که میزان ریزمغذی‌هایی مانند آهن، منگنز، نیکل و مس در بخش‌های هوایی گیاهان افزایش یافته است، در حالی که غلظت این عناصر در ریشه‌ها تقریباً ثابت باقی مانده بود. این یافته‌ها نشان داد که مواد معدنی از طریق برگ‌ها جذب شده‌اند و ریشه‌ها نقش اصلی را در این فرایند نداشته‌اند.

سپس پژوهشگران داده‌های مربوط به رسوب گرد و غبار در مناطق مختلف جهان را با میزان نیاز گیاهان به مواد معدنی مقایسه کردند. بر اساس برآوردهای آنها، جذب برگی گرد و غبار می‌تواند تا 17 درصد از آهن مورد نیاز گیاهان در غرب ایالات متحده و تا 12 درصد از فسفر مورد نیاز گیاهان در شرق جنگل‌های آمازون را تأمین کند.

دانشمندان توضیح دادند که وقتی گرد و غبار روی برگ‌ها می‌نشیند، سطح برگ محیطی اسیدی ایجاد می‌کند. گیاهان با ترشح اسیدهای آلی، مواد معدنی موجود در ذرات گرد و غبار را حل می‌کنند تا امکان جذب آنها فراهم شود. این فرایند به گیاهان کمک می‌کند در مناطقی که خاک فقیر یا فرسوده است، مواد مغذی بیشتری دریافت کنند.

همچنین این مطالعه نقش تازه‌ای را برای کرک‌های ریز موجود روی برگ‌ها آشکار کرد. این ساختارها که «تریکوم» نام دارند، پیش‌تر برای کاهش دمای برگ، افزایش بازتاب نور خورشید و کاهش تبخیر آب شناخته می‌شدند. اکنون پژوهشگران عنوان کردند که این کرک‌ها می‌توانند ذرات گرد و غبار را روی سطح برگ نگه دارند و جذب مواد مغذی را افزایش دهند.

به گفته مارسلو استرنبرگ، مهم‌ترین بخش این پژوهش برای او این بود که طوفان‌های گرد و غبار در اکوسیستم‌های مدیترانه‌ای فقط یک پدیده زمین‌شناسی یا جوی نیستند، بلکه یک مسیر زیستی مهم برای انتقال مواد مغذی به گیاهان محسوب می‌شوند.

دانشمندان معتقد هستند که این یافته می‌تواند درک تازه‌ای از چرخه مواد مغذی در طبیعت ایجاد کند و به پژوهش‌های مرتبط با کشاورزی، تغییرات اقلیمی و مدیریت اکوسیستم‌های خشک کمک نماید.