מערכת הבחירות של הצמחים

מחקר מצא שצמחים יכולים לבחור את סביבת הגידול שלהם כשהם עומדים בפני כמה אפשרויות שונות

בעלי חיים הם יצורים חכמים: כשהם בוחרים לחיות באזור שיש בו מעט גשמים, גופם יעבור התאמות ושינויים כדי להסתגל למצב. זה עובד באותה הצורה בדיוק אצל צמחים – גם הם רגישים לאיכות הממוצעת של בתי הגידול שבהם הם נמצאים.

אלא שמחקרים רבים מצאו שבעלי חיים מגלים רגישות כלפי השונות בתפקוד של בתי הגידול, ולא רק לממוצע התפקוד. זה אומר שאם יש שני בתי גידול שבהם יורדת כמות דומה של משקעים, לדוגמה, אבל באחד מהם הגשם יורד במשך כל השנה ברציפות ואילו באזור האחר יש כמה אירועי גשם ממוקדים אך אינטנסיביים – סביר להניח שמינים דומים של בעלי חיים יתנהגו בכל מקום בצורה שונה. יכול להיות שזה עובד באותה הצורה גם אצל צמחים?

ביטחון או סיכון?

כדי לבחון את העניין יצא לדרך מחקרם של אפרת דנר וד״ר חגי שמש מהחוג למדעי הסביבה במכללה האקדמית תל חי. דנר ושמש לקחו שתילי אפונה (Pisum Sativum) וחילקו אותם בטכניקת Split-Root: מערכת השורשים של כל שתיל פוצלה באופן שווה בין שני עציצים שבכל אחד מהם הייתה סביבה שונה.

למה לחלק את השורשים לשניים? מכיוון שהחוקרים יודעים שצמח שמקבל כמות גדולה של נוטריינטים יפתח מעט שורשים, ואילו צמח שמקבל מעט חומרי הזנה יפתח הרבה שורשים כדי לספוג יותר מהחומרים האלה. צמח שחלק משורשיו מקבל מעט נוטריינטים וחלק אחר מקבל הרבה יפתח שתי מערכות שורשים, לפי הצורך, וכך אפשר להשוות בין שתי סביבות גידול.

כל צמח גדל בשתי סביבות – אחת קבועה ("בטוחה"), שבה ריכוז החומרים המזינים (נוטריינטים) לא השתנה לאורך כל הניסוי, והאחרת משתנה ("מסוכנת") ובה ריכוז המזינים הוחלף פעם בשלושה ימים. החוקרים הניחו בעציץ אחד, שבו היה חצי מהשורשים של האפונה, כמות קבועה של דשן ואילו באחרת הכמות השתנתה רנדומלית. בסופו של הניסוי שני חלקי הצמח קיבלו אותה כמות של חומרי הזנה, אבל אחת קבועה ואחרת משתנה. החוקרים חזרו על הניסוי בשלוש רמות של ריכוז חומרי הזנה: גבוה, בינוני ונמוך.

רגישות סביבתית

תוצאות המחקר הראו שהשתילים הגיבו לסביבתם בכמה צורות: חלקי הצמח שקיבלו ריכוזים גבוהים של מזינים בתדירות משתנה העדיפו את העציץ שבו הכמות הייתה קבועה. זה הגיוני לחלוטין. מה שנראה הגיוני פחות הוא שהשתילים שחוו ריכוזים נמוכים העדיפו את העציץ שבו ריכוז החומרים המזינים השתנה כל הזמן. את זה אפשר היה לגלות באמצעות השורשים שפיתחו הצמחים המחולקים – יותר שורשים בעציץ שבו ניתנה כמות קבועה גבוהה במקרה הראשון, ויותר שורשים בעציץ שבו ניתנה כמות החומרים הרנדומלית במקרה השני.

ההסבר שנותנים החוקרים לעניין הזה הוא שקיים סף מינימלי של משאבים שהצמח זקוק להם כדי להתפתח כמו שצריך. אז אם בבית גידול אחד הצמח מקבל כמויות קבועות של חומרי הזנה שמספקות לו את המינימום הנדרש, אין לו שום סיבה לבחור באפשרות שמסכנת אותו. אבל אם בית הגידול הקבוע מציע כמויות נמוכות מדי, הצמח מעדיף לבחור בעציץ האחר, שבו ריכוזי החומרים המזינים משתנים באופן שרירותי – זה אמנם מסוכן, אבל מדי פעם יש מספיק חומרים מועילים והכמות הזו "מקזזת" את המחסור.

המסקנה מהמחקר הזה היא שצמחים, בדיוק כמו בעלי חיים, רגישים להבדלים בין בתי גידול שונים. במעבדה הם בחרו את העציץ שבו השורשים שלהם קיבלו את הכמות המתאימה של חומרי הזנה גם אם האספקה לא הייתה קבועה אלא משתנה. אז אמנם לא מדובר בצמחים בעלי אינטליגנציה, אבל בהחלט החוקרים הוכיחו שהם יודעים להבחין בין אפשרויות שונות ולבחור את הטובה ביותר בשבילם.

בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב-ישראל היום ב-22 בינואר 2015