مغز گیاهان چه می فهمد؟

تجزیه و تحلیل آماری بیوفوتون های دانه عدس شواهدی را مبنی بر امکان نوعی “هوش” در گیاهان فراهم می کند.

به گزارش بهشت ​​تهران؛ همه موجودات زنده سطح ضعیفی از تابش نور به نام “بیوفوتون” از خود ساطع می کنند. البته منشا و عملکرد این بیوفتون ها تا حد زیادی ناشناخته است.

در حال حاضر، یک تیم بین المللی از فیزیکدانان، با حمایت موسسه پرسش های بنیادی (FQxI) و با استفاده از تجزیه و تحلیل آماری نور ساطع شده، رویکرد جدیدی را برای مطالعه و تحقیق بیشتر در مورد این موضوع معرفی کرده اند.

هدف از این بررسی ها چیست؟

هدف محققان این پروژه بررسی اینکه آیا بیوفوتون ها در انتقال اطلاعات درون و بین موجودات زنده نقش دارند و آیا نظارت بر بیوفوتون ها در توسعه تکنیک های پزشکی برای تشخیص زودهنگام بیماری های مختلف مفید خواهد بود یا خیر.

تجزیه و تحلیل محققان از اندازه گیری نور ضعیف ساطع شده از دانه های عدس، ظهور نوعی از هوش گیاهی را نشان می دهد که در آن انتشار بیوفتونیک حامل اطلاعات است و می تواند توسط گیاهان به عنوان وسیله ارتباطی استفاده شود.

داستان از کجا شروع شد؟

حدود یک قرن پیش، زیست شناس روسی الکساندر گورویچ کشف کرد که پیاز یک میدان الکترومغناطیسی ضعیف مرتبط با رشد سلولی منتشر می کند.

اکنون کاتالینا کورچیانو، عضو FQxI و فیزیکدان هسته‌ای و کوانتومی آزمایشی در موسسه ملی فیزیک هسته‌ای (INFN) در ایتالیا، می‌گوید: «از آن زمان دانشمندان متوجه شده‌اند که باکتری‌ها، گیاهان، حیوانات و حتی انسان‌ها بیوفوتون ساطع می‌کنند.

Maurizio Benefato یکی دیگر از محققین این پروژه می‌گوید: «برخی دانشمندان فکر می‌کنند که این بیوفتون‌ها احتمالاً در تبادل اطلاعات نقش دارند؛ اما تا به امروز هیچ مدلی نتوانسته توضیح دهد که از کجا آمده‌اند و برای چه هستند.»

سال‌هاست که دانشمندان تلاش کرده‌اند تا انتشار بیوفوتون دانه‌های جوانه‌زن را به‌عنوان روشی برای اندازه‌گیری کیفیت آن‌ها برای مطالعه اثرات آفت‌کش‌ها و کودها بر گیاهان و در عین حال به‌عنوان وسیله‌ای برای بررسی کیفیت غذا بررسی کنند. طی این آزمایش‌ها، محققان با برش بافت‌ها، نرخ‌های متفاوتی از انتشار بیوفوتون را بین سلول‌های تومور و سلول‌های غیر بدخیم مشاهده کردند. بنفاتو توضیح داد: «حتی مردم هنگام عصبانیت بیوفوتن های بیشتری آزاد می کنند.

یکی از مشکلات انجام این آزمایشات به طور قطعی سیگنال بیوفوتون ضعیف است. تا جایی که به راحتی در نور و صداهای محیط غرق می شوند.

اما کورچانو و همکارانش موفق شدند با استفاده از یک آشکارساز فوتون کوانتومی بسیار حساس، بیوفوتون‌های ۷۶ دانه عدس را در یک محفظه جوانه‌زنی که در جعبه‌ای تاریک قرار داده شده بود، اندازه‌گیری کنند.

هوش گیاهی در حال ظهور

اعضای این تیم این دانه ها را برای دوره های زمانی بین 10 تا 60 ساعت تحت نظر داشتند. الگوی انتشار نشان می دهد که انتشار بیوفوتون ها با فعال شدن گروه های مختلف سلولی در طول فرآیند جوانه زنی مرتبط است.

بنفاتو توضیح داد: “هر واحد را می توان به عنوان یک گره در یک شبکه در نظر گرفت و هر گره قبل از انتشار یک بیوفوتون با گره های همسایه تعامل دارد.” این را می توان به ظهور همکاری و هوشمندی تعبیر کرد; زیرا واحدها نسبت به نزدیکترین همسایگان خود و همچنین نسبت به واحدهای بسیار دور حساس هستند. این هوش جهانی به تعیین اینکه آیا انتشار بیوفتون ها باعث افزایش یا کاهش مزایای کلی گیاه می شود کمک می کند.

بخشی از بودجه این پروژه توسط موسسه پرسش‌های بنیادی FQxI تامین شده است و هدف آن تسریع تحقیقات در علوم پایه است. کورچانو می گوید: درک این پدیده نه تنها پنجره جدیدی را به روی مکانیسم های مورد استفاده در ماده زنده می گشاید، بلکه ایده های جدیدی را در درمان آسیب شناسی های انسانی و غیر انسانی ارائه می دهد. ما به دنبال کشف پیوندهای بالقوه بین بیوفتون ها و نوعی هوش گیاهی هستیم.

کورچیانو، با این حال، اشاره کرد که تحقیقات بیشتری مورد نیاز است تا بفهمیم که بیوفوتون‌ها که تصور می‌شود در داخل میتوکندری هستند از کجا سرچشمه می‌گیرند. علاوه بر این، آنها به دنبال تأیید این هستند که بیوفوتن ها حامل اطلاعات هستند و نوع اطلاعات را تعیین می کنند.

سوال بعدی این است: آیا اطلاعات حمل شده توسط بیوفوتن ها قابل تغییر است؟

سیگنال های حساس

کورچانو، بنفاتو و همکارانشان همچنین راه حل های ارزان قیمتی را برای بهبود دریافت این سیگنال های حساس در آزمایش های آینده پیشنهاد کرده اند. یکی از این راه حل ها استفاده از “عدسی فرنل” (عدسی بریده شده محدب با صفحات عمودی موازی که حلقه های متحدالمرکز را تشکیل می دهند) است. با استفاده از این لنز، هدف شما این است که به طور بالقوه تعداد فوتون های نوری جمع آوری شده را با ضریب بیش از 10 افزایش دهید.

این تیم همچنین پیشنهاد می کند که دانه ها را در یک کره تفلون سفید قرار دهید تا بازتاب نور را بهبود بخشد. بنفاتو گفت: تفلون بیش از 99 درصد نور را منعکس می کند؛ در نتیجه بیوفوتن ها قبل از رسیدن به آشکارساز به دور کره می چرخند.