لماذا لا تصاب النباتات بحروق الشمس؟
لولو باركر، لندن Lulu Parker, London
قبل نحو 700 مليون سنة، بدأت النباتات بالظهور على الأرض. كان أحد التعديلات الرئيسية اللازمة لهذا الانتقال وسيلة للحماية من أشعة الشمس فوق البنفسجية؛ فالنباتات البحرية لا تزال تحميها مياه البحر. وقد عرف العلماء منذ عام 2011 أن الخلايا النباتية تحتوي على بروتين يسمى UVR8 يمكنه اكتشاف أشعة UVB ذات الطول الموجي الأقصر، وهو نوع الأشعة فوق البنفسجية الذي يتحمل المسؤولية الأكبر عن حروق الشمس. ويشير هذا البروتين إلى الخلايا للبدء بإنتاج مركبات تمنع المزيد من التلف الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية وإصلاح التلف الذي لحق بالحمض النووي DNA. وفي عام 2014 حدد باحثون من جامعة بوردو Purdue University في الولايات المتحدة أحد هذه المركبات الواقية على أنها سينابويل ماليْت Sinapoyl malate ووجدوا أن هذا الجزيء يسخّر التأثيرات الميكانيكية الكمية من أجل امتصاص أشعة UVB. ويبدو أن القدرة على إنتاج واقٍ طبيعي من الشمس أمر شائع في جميع النباتات والطحالب الأرضية؛ مما يوحي بأنه تكيّف قديم.
ومع ذلك فالنباتات ليست محصنة من الشمس؛ فالتعرض لفترات طويلة للأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس الساطع يؤدي إلى تلف خلايا أوراق الشجر ولحاء العديد من النباتات. ويسوء الأمر عندما لا تحصل النباتات على كفايتها من الماء؛ لأن هذا يحد من قدرتها على نقل المواد الكيميائية الواقية من الشمس إلى المواقع الأكثر تضرراً. ومن المفارقات أن هناك اعتقاداً واسعاً بين البستانيين بأن سقاية النباتات تحت أشعة الشمس في منتصف النهار قد يُسبب لها ضربات شمس، على افتراض أن قطرات الماء تصير بمثابة عدسات صغيرة تؤدي إلى تركيز ضوء الشمس على سطح الورقة. ومع ذلك، دُحضت هذه الخرافة في عام 2011 على أيدي باحثين من جامعة إيْتفوس Eötvös University في بودابست بالمجر. فقد استخدموا النمذجة الحاسوبية والتجربة المباشرة لإظهار أن مؤشر انكسار الماء ليس قوياً بما يكفي لتركيز ضوء الشمس من قطرة الماء على سطح الورقة.
