رقص پنهانی ریشه گیاهان در خاک+فیلم

به گزارش «نبض فناوری»،  محققان با استفاده از فیلم تایم لپس و رباتی شبیه ریشه گیاهان بینش جدیدی در مورد چگونگی و دلیل پیچ خوردن نوک ریشه برنج هنگام رشد پیدا کرده اند.

مطالعه محققان دانشگاه دوک روی اتفاقی بسیار آهسته است با چشم انسان قابل دیدن نیست. دانشمندان مشتاق نحوه ریشه زدن برنج در خاک بودند؛ بنابراین آنها دوربینی را روی دانه های برنج جوانه زده در ژل شفاف نصب کردند و چند روز پس از جوانه زدن هر 15 دقیقه یک عکس جدید گرفتند.

 با بازسازی این فیلم با سرعت 15 فریم در ثانیه معلوم شد؛ که ریشه برنج از ترفندی برای به دست آوردن اولین جایگاه در خاک استفاده می کند.

محققان با استفاده از تایم لپس و یک ربات ریشه مانند، بینش جدیدی در مورد چگونگی و دلیل چرخش نوک ریشه گیاهان هنگام رشد پیدا کردند.

اولین سرنخ این بود که برخی از ریشه ها نمی توانند این رقص پیچ و تابدار را انجام دهند علت آن جهش در ژنی به نام HK1 است كه باعث می شود آنها به جای چرخش و پیچ و خم مانند سایر ریشه ها مستقیماً به سمت پایین رشد كنند. همچنین ریشه های جهش یافته دو برابر ریشه های طبیعی رشد می کنند.

محققان می گویند شاید علت این پیچ و تاب یک استراتژی جستجو و راهی برای یافتن بهترین مسیر رو به جلو باشد.  مشاهدات آزمایشگاهی نشان داد ریشه های طبیعی و جهش یافته برنج که روی یک صفحه پلاستیکی سوراخ دار رشد می کردند، ریشه های مارپیچ طبیعی سه برابر بیشتر رشد می کنند.

محققان یک ربات نرم انعطاف پذیر ساختند که مانند یک ریشه از نوک آن باز می شود و آن را در یک مسیر با مانع تنظیم کردند. ریشه رباتیک حتی بدون سنسورهای پیچیده یا کنترل کننده، می توانست از موانع عبور کند و از میان گیره ها راهی پیدا کند.

سرانجام ، تیم بذرهای نرمال و جهش یافته برنج را رشد داد تا آنها را از روی موانعی که ریشه در خاک با آن روبرو می شود، آزمایش کند. در حالی که موارد جهش یافته دچار مشکل رشد بودند ریشه های طبیعی با رشد مارپیچ قادر به  کنار گذاشتن موانع بودند.

این کشف  به دانشمندان کمک کرد تا درک کنند که ریشه ها در خاک سخت و فشرده چگونه رشد می کنند.