نسخة الفيديو النصية
في تجربة لدراسة التنظيم الهرموني في النباتات، نزعت القمتان من ساقي نباتين صغيرين. في التجربة الأولى، استخدمت قطعة من مادة الجيلاتين المنفذة لتغطية الجزء المقطوع من ساق النبات. في التجربة الثانية، استخدمت طبقة من مادة الميكا غير المنفذة لتغطية الجزء المقطوع من ساق النبات. بعد ذلك، أعيدت القمتان مرة أخرى إلى ساقي النباتين وتركا لينموا لمدة أسبوع في وجود مصدر ضوء. في أي التجربتين تتوقع انحناء ساق النبات ناحية الضوء؟
الهرمونات نواقل كيميائية تنتقل عبر جسم الكائن الحي لإحداث تأثير معين. الأوكسينات مجموعة من الهرمونات النباتية يمكنها التحكم في استطالة الخلايا بالإضافة إلى وظائفها العديدة الأخرى. تتأثر الأوكسينات بالضوء، وهو ما يسمح لها بتحفيز النمو الاتجاهي استجابة لمثير ضوئي من خلال عملية تسمى الانتحاء الضوئي.
لنلق نظرة عن قرب على آلية عمل الأوكسينات. عادة ما تنتج الأوكسينات في الخلايا الموجودة في قمة ساق النبات، وتنتشر لأسفل النبات من خلية إلى أخرى. عندما يتعرض النبات لمصدر ضوء من جانب واحد، تتراكم الأوكسينات عادة في الخلايا الموجودة على الجانب الواقع في الظل من الساق، وهو ما يتسبب في استطالة هذه الخلايا بدرجة أكبر نسبيًّا مقارنة بالخلايا الموجودة على الجانب المضاء من الساق. ينتج عن الاستطالة غير المتماثلة للخلايا انحناء النبات في اتجاه مصدر الضوء. وهذا يسمح للخلايا التي تقوم بعملية البناء الضوئي، والتي توجد غالبًا في أوراق النباتات وسيقانها، بالتعرض إلى مزيد من الضوء للقيام بعملية البناء الضوئي؛ حتى تتمكن من إنتاج السكريات بمعدل أسرع.
الآن بعد أن فهمنا كيف تنمو النباتات استجابة للضوء، دعونا نفكر في التجربة الموضحة في السؤال. نعلم أن الأوكسينات تتكون في قمة الساق، وتنتشر لأسفل خلال النبات. يخبرنا السؤال أن الجيلاتين الموضوع بين القمة وبقية الساق في التجربة الأولى هو مادة منفذة. إذا كانت مادة الجيلاتين المنفذة تفصل بين قمة الساق وبقيتها، فستواصل الأوكسينات التي تنتج في قمة الساق الانتشار لأسفل عبر الجيلاتين، وتؤثر على النمو الاتجاهي بنفس الطريقة التي تؤثر بها في حالة عدم وجود الجيلاتين.
لكننا نعلم من المعطيات أن طبقة الميكا الموضوعة بين قمة الساق وبقيتها في التجربة الثانية غير منفذة للماء. إذا وضعت طبقة الميكا غير المنفذة بين قمة الساق وبقيتها، فلن تنتشر الأوكسينات المنتجة في قمة الساق عبرها، ومن ثم لا يمكنها الوصول إلى الخلايا الموجودة في أسفل الساق. هذا يعني أنها لا يمكن أن تؤثر على النمو الاتجاهي. لذلك لا يحدث الانتحاء الضوئي، ومن المرجح ألا ينمو النبات على الإطلاق. هذا يعني أنه يمكننا استنتاج التجربة التي من المتوقع أن تنحني فيها الساق في اتجاه الضوء، ومن ثم الإجابة الصحيحة عن هذا السؤال. نتوقع انحناء ساق النبات ناحية الضوء في التجربة الأولى.
