النباتات تدافع عن نفسها: الإشارات الكهربائية سلاح سري ضد الأمراض!

النباتات تدافع عن نفسها: الإشارات الكهربائية سلاح سري ضد الأمراض!

في 10 مارس 2025، قدم الباحثون في جامعة مونستر، بقيادة البروفيسور الدكتور جوندولا نول والدكتورة ألكسندرا فورش من جامعة جينا، نتائج مثيرة حول الاستجابة المناعية للنبات. ويمثل هذا آلية وقائية طبيعية تعمل بشكل مشابه للاستجابة المناعية لدى الحيوانات، ولكنها تعمل من خلال آليات مختلفة. تستخدم النباتات الإشارات الكهربائية للدفاع ضد مسببات الأمراض وليس لديها جهاز مناعة متجول مثل الحيوانات.

تركز الأبحاث الحالية على كيفية تعامل النباتات مع مسببات الأمراض المختلفة. عندما يتم اكتشاف مهاجم، ترسل الخلايا إشارات إنذار كيميائية وكهربائية تنتشر عبر اللحاء، وهو المسؤول عادة عن نقل العناصر الغذائية. تقوم النباتات بتنشيط آليات الدفاع الخاصة بها دون الإصابة بالحمى، مما يؤكد التمايز عن الاستجابات المناعية الحيوانية.

آليات الاستجابة المناعية للنبات

يمكن تقسيم آليات الدفاع النباتي إلى فئتين رئيسيتين: مناعة التعرف على الأنماط ومناعة التعرف على المستجيب. يتعرف الأول على الجزيئات الميكروبية من خلال مستقبلات متخصصة في غشاء الخلية، بينما يستهدف الأخير جزيئات المستجيب التي قد تستخدمها مسببات الأمراض لقمع الاستجابة المناعية.

أحد الجوانب الرئيسية للاستجابة المناعية للنبات هو تكوين نبضات كهربائية يتم تحفيزها بواسطة القنوات الأيونية في غشاء الخلية. تعمل هذه التفاعلات على تنشيط سلسلة من التفاعلات لإنتاج موجات كهربائية، والتي تقوم بعد ذلك بتنشيط الإشارات الكيميائية مثل أيونات الكالسيوم ومركبات الأكسجين التفاعلية. وقد تم توضيح هذه الآلية في الأنواع النباتية مثل نبات الرشاد والفاصوليا العريضة، مما يشير إلى الصلاحية التطورية لهذه الاستجابة.

بالإضافة إلى ذلك، تلعب بروتينات SEOR الموجودة في اللحاء دورًا في الاستجابة المناعية. ومن المثير للاهتمام أن الأبحاث تظهر أن النباتات تظهر مقاومة متزايدة بشكل منهجي بعد الإصابة بالعدوى المرتبطة بمسببات الأمراض، حتى في المناطق غير المصابة. يتم تعزيز هذه المقاومة المتزايدة من خلال تخليق حمض الساليسيليك، الذي ينتج الدهون التي يتم نقلها عبر اللحاء.

إن فهم هذه العمليات أمر بالغ الأهمية لحماية المحاصيل المستدامة. والهدف هو تطوير أصناف نباتية يمكنها الدفاع عن نفسها ضد مسببات الأمراض الجديدة. ويؤكد الباحثون أن آليات الاستجابة المناعية للنباتات متنوعة ومعقدة، مما يضع أسس التطبيقات المستقبلية في الزراعة.

يمكن أن تؤدي النتائج إلى تطوير تقنيات جديدة لمعالجة الاستجابات المناعية للنباتات لزيادة مرونة المحاصيل. ظهر المنشور الأصلي للدراسة في المجلةتقدم العلوم.

للحصول على معلومات مفصلة عن الاستجابة المناعية للنبات وآلياتها، انظر ويكيبيديا و أبحاث النبات.