البحث عن الضوء

إنه أمر عادي ورائع في نفس الوقت أننا نتعب وننام ونستيقظ ونختبر أوقات الذروة والهدوء على مدار اليوم. وراء هذه العمليات الواضحة، هناك نظام تحكم معقد يعمل: "ساعتنا الداخلية". التي هي جزء من الدماغ بحجم حبة البازلاء، وتعد النواة فوق التصالبية ضابط الوقت المركزي لدينا إذ تنقل المعلومات إلى تريليونات من الساعات المحيطية الموجودة في الخلايا في جميع أنحاء الجسم. تتواصل هذه الساعات المختلفة مع بعضها البعض من خلال الهرمونات والجهاز العصبي التلقائي. وبصفتها الساعة الرئيسية، تستقبل النواة فوق التصالبية نبضات من الخلايا الحسية للضوء الخاصة في العين لمزامنة دوراتنا الداخلية مع العالم الخارجي.

ليس للنباتات عيون إلا أنها تتفاعل مع الضوء مثل البشر. النبات كله "يرى" من خلال صبغات اللون في أوراقه وبراعمه وسيقانه وأزهاره. "اكتشفت في بحثي مجموعة فريدة من الجينات الضرورية للنبات لتحديد ما إذا كان في الضوء أم في الظلام. والأمر الذي أثار دهشتي وعلى عكس كل خططي، اكتشفت لاحقًا أن هذه المجموعة نفسها من الجينات هي أيضًا جزء من الحمض النووي البشري. [...] بعد سنوات عديدة وبعد إجراء الكثير من الأبحاث، نعلم حاليًا أن هذه الجينات لا يتم حفظها بين النباتات والحيوانات فحسب، بل تنظم أيضًا (من بين عمليات تنموية أخرى) الاستجابات للضوء في كليهما! "كتب عالم الأحياء دانييل شاموفيتز في كتابه ما يعرفه النبات: دليل ميداني للحواس ما يعرفه النبات: دليل ميداني للحواس (2012). تنمو الشتلات باتجاه مصدر الضوء وتفتح الزهور عند الفجر وتغلق عند الغسق. بمجرد أن تتجاوز النسبة بين النهار والليل حدًا معينًا في الربيع، تبدأ الأزهار في التفتح. ببتلاته الصفراء المميزة، يرقى عباد الشمس إلى اسمه متتبعًا المسار اليومي للشمس عبر السماء. يتسبب هرمون أوكسين الذي يحفز نموًا أقوى في أجزاء النبات المظللة في انحناء النبات نحو الشمس والتقاط المزيد من الضوء.

كان الطبيب جوليوس روبرت ماير (1814-1878) أول عالم من علماء الطبيعة يفهم أن التمثيل الضوئي ينطوي على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. يتم تحويل الجلوكوز المتكون في هذه العملية عن طريق التفاعلات الكيميائية الحيوية إلى دهون والتي توجد أيضًا في البذور وتحتوي على الزيوت المفيدة التي يمكننا الاستمتاع بها.

References
Daniel Chamovitz: What a Plant Knows: A Field Guide to the Senses. New York: Scientific American / Farrar, Strauss and Giroux: 2012

Stefano Mancuso, Alessandra Viola: Brilliant Green: The Surprising History and Science of Plant Intelligence, Washington, DC: Island Press, 2015

Kathrin Meyer und Judith Elisabeth Weiss (Hrsg. für das Deutsche Hygiene-Museum Dresden): „Von Pflanzen und Menschen“, Wallstein, 2019

Till Roenneberg: „Wie wir ticken. Die Bedeutung der Chronobiologie für unser Leben“, Dumont, 2012