حفاظت از گیاهان – انواع حفاظت، مثال ها و حقایق

در نبرد برای بقا، گیاهان به طور کلی به عنوان موجوداتی منفعل و غیر فعال در برابر شکارچیان خود به نام گیاهخواران (حیواناتی که گیاهان می خورند) دیده می شوند. با این حال، این درست نیست! گیاهان دفاع اولیه و پیچیده ای در برابر علف خواران و عفونت های پاتوژن ایجاد کرده اند. این دفاع ها به گیاهان کمک می کند تا از علفخواران جلوگیری کنند و گاهی برای آنها کشنده می شوند.

انواع حفاظت از گیاه

برخی از عوامل به طور مستقیم بر بقای گیاه تأثیر می گذارد. در این میان، عوامل اصلی حیواناتی هستند که برای غذا، عوامل بیماری‌زا، انگل‌ها و استرس محیطی به گیاهان متکی هستند. گیاهان مکانیسم های دفاعی مختلفی را برای مبارزه برای بقای خود تکامل داده اند. دو نوع مکانیسم دفاعی در گیاهان وجود دارد.

1. حمایت های قانون اساسی
2. دفاع های القایی

حمایت های قانون اساسی

این دفاع ها همیشه در گیاه وجود دارند، چه مورد حمله قرار گیرند و چه نباشند. این دفاع ها اساسی هستند و گیاه را از علفخواران، عوامل بیماری زا و شرایط محیطی محافظت می کنند. انواع مختلفی از حمایت های قانون اساسی وجود دارد که برخی از آنها عبارتند از:

• دفاع شیمیایی: بسیاری از گیاهان مکانیسم‌های دفاعی شیمیایی را ایجاد کرده‌اند که می‌توانند گیاه‌خواران را بیمار کرده و گاهی اوقات از بین ببرند. پیچک سمی گیاهی است که مایعی شبیه روغن ترشح می کند که می تواند باعث ایجاد بثورات خارش دار در مهاجم شود.
• موانع فیزیکی: گیاهان انواع مختلفی از ساختارها را ایجاد کرده اند که به عنوان موانع فیزیکی در برابر علفخواران عمل می کنند، به عنوان مثال خارها، خارها و برگ های سخت.
• تقلید: گیاهان رفتار و ترجیحات طعمی گیاهخواران را آموخته اند. آنها تکامل یافته اند تا با محیط خود ترکیب شوند و ویژگی های اشیاء غیرقابل خوردن را تقلید کنند تا از خوردن آنها جلوگیری کنند.
• مهارکننده های گوارشی: بسیاری از انواع گیاهان ترکیبات خاصی را در برگ های خود ایجاد کرده اند که فرآیند هضم گیاهخواران را هنگام خوردن مختل می کند. در نتیجه گیاهخواران از خوردن چنین گیاهانی اجتناب می کنند.

دفاع های القایی

این دفاع ها زمانی ایجاد می شوند که گیاهان مورد حمله قرار می گیرند، توسط گیاهخواران آسیب می بینند یا به دلیل استرس محیطی.

• سیگنالینگ شیمیایی: برخی از گیاهان در مورد شکارچیان گیاهخوار آموخته اند. بنابراین وقتی مورد حمله قرار می گیرند، یک ماده شیمیایی آلی فرار آزاد می کنند که شکارچیان گیاهخوار را جذب می کند. علاوه بر این، تعداد کمی از گونه های گیاهی در صورت مصرف بیش از حد می توانند مواد سمی در برگ های خود تولید کنند. این ماده سمی می تواند گیاهخواران را بیمار کرده و گاهی آنها را بکشد.
• مقاومت اکتسابی سیستمیک: هنگامی که گیاهان به عوامل بیماری زا آلوده می شوند، حالت مقاومت ایجاد می کنند. آنها همچنین نقطه ورودی سیستم خود را که پاتوژن ها از آن وارد شده اند به خاطر می آورند. بنابراین دفعه بعد گیاهان بهتر آماده می شوند و در آن نقطه مقاومت ایجاد می کنند.
• مسیر اسید سالیسیلیک (SA): گیاهان در پاسخ به عفونت های بیماری زا اسید سالیسیلیک تولید می کنند. اسید سالیسیلیک ژن های خاصی را فعال می کند که به نوبه خود ترکیبات ضد میکروبی تولید می کنند تا پاتوژن ها را از بین ببرند.

نمونه هایی از گیاهان با حفاظت

کاکتوس

کاکتوس ها یکی از گیاهانی هستند که در شرایط سخت محیطی زنده می مانند. آنها بر روی سطح خود خارهایی ایجاد کرده اند که به عنوان یک مانع فیزیکی در برابر گیاهخواران عمل می کند. این خارها می توانند به دهان و صورت حیوانات گیاهخوار آسیب برسانند. علاوه بر این، سنبله ها برای کل کاکتوس سایه ایجاد می کنند که تبخیر آب را کاهش می دهد.

برخی از گونه های کاکتوس ها ساختارهای تخصصی مانند گلوکیدها را توسعه داده اند. گلوکیدها خارهای کوچک مو مانندی هستند که با لمس کاکتوس به راحتی جدا شده و به بدن حیوانات گیاهخوار می چسبند. این گلوکیدها باعث تحریک پوستی خفیف تا شدید می شوند، بنابراین گیاهخواران از چنین کاکتوس هایی اجتناب می کنند.

بلوط

بسیاری از گیاهان برای جلوگیری از ورود حشرات به داخل خود را با پوست و ساقه می پوشانند. بلوط یکی از گیاهانی است که برای محافظت از خود در برابر حشرات از پوست ضخیم و خشن استفاده می کند. پوست درخت همچنین از ساختار داخلی خود در برابر جو خشک و شرایط آب و هوایی سخت محافظت می کند.

تنباکوی وحشی

تنباکوی وحشی ماده شیمیایی به نام نیکوتین تولید می کند که برگ های آن را تلخ می کند. طعم بد حواس گیاهخواران را پرت می کند و به عنوان یک عامل بازدارنده عمل می کند. نیکوتین یک آلکالوئید بالقوه است که به عنوان یک نوروتوکسین عمل می کند و بر سیستم عصبی تأثیر می گذارد. همچنین نیکوتین برای برخی از حشرات بسیار سمی است، بنابراین این حشرات از تنباکوی وحشی دوری می کنند.

حقایق جالب

• بسیاری از داروهایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند از مواد شیمیایی ساخته شده اند که توسط گیاهان برای محافظت از خود استفاده می شود.
• گیاهان پنبه یک ماده شیمیایی تولید می کنند که برای از بین بردن باکتری ها و قارچ ها استفاده می شود.
• گیاهان همچنین از دفاع شیمیایی در برابر گیاهان دیگر استفاده می کنند تا از تسخیر فضای اطرافشان جلوگیری کنند.
• بسیاری از گیاهان با پناه دادن به شکارچیان آنها را دوست خود می کنند. این شکارچیان گیاهخواران را برای غذا شکار می کنند و گیاه را از خوردن نجات می دهند.