کشف محاسبات رياضی در گیاهان

دانشمندان بريتانيايی می‌گويند برای نخستين بار کشف کرده‌اند که گياهان برای تنظيم منابع غذايی در طول شب «محاسبات رياضی» انجام می‌دهند.

کد خبر: ۲۳۴۵۵

تاریخ: ۰۶ تير ۱۳۹۲ - ۱۳:۵۸

پژوهشگران می‌گویند با بررسی آنچه که در دنيای نباتات مشاهده کرده‌اند «شگفت زده» شده و به اين نتيجه رسيده‌اند که نمونه محاسبات پيچيده رياضی در زيست شناسی نيز وجود دارد. مدل‌های رياضی ياد شده نشان می‌دهند که مقادير نشاسته مصرفی گياهان در طول شب از طريق عمل تقسيم و در فرآيندی پيچيده به وسيله مواد شيميايی موجود در برگ گياه، محاسبه می‌شود.

جزئيات کشف فوق که توسط گروهی از مرکز «جان اينز» صورت گرفته در گزارشی در نشريه «ای-لايف» منتشر شده است.

به نظر می‌رسد پرندگان نيز با استفاده از روش‌هايی مشابه سطوح چربی خود را در طول مهاجرت ثابت نگاه می‌دارند.

دانشمندان با بررسی گياه «آرابيدوپسيس» به عنوان نمونه آزمايشی به نتايج اين پژوهش دست يافتند. به ظاهر، گياهان در طول شب و زمانی که برای تبديل دی اکسيدکربن به قند و نشاسته به انرژی نور آفتاب دسترسی ندارند، نيازمند آن هستند که با تنظيم منابع موجود نشاسته خود تا زمان طلوع مجدد خورشيد از اين ذخيره غذايی استفاده کنند.

آزمايش‌های انجام شده توسط دانشمندان در مرکز «جان اينز» حاکی است که گياه برای تنظيم دقيق مصرف نشاسته خود می‌بايست نوعی محاسبه تقسيم رياضی انجام دهند.

پرفسور اليسون اسميت، سرپرست اين گروه پژوهشی می‌گويد: «گياهان در واقع محاسبات رياضی خود را به شيوه‌ای ساده و از طريق فرآيند شيميايی انجام می‌دهند - واقعيتی شگفت انگيز که ما را به عنوان دانشمندان ناظر اين فرآيند در بهت و حيرت فرو برد.»

اين پژوهشگر در ادامه تصريح می‌کند: «[البته] اين سطح محاسبات زير ديپلمی است، اما رياضی است ديگر.»

دانشمندان با استفاده از روش مدل سازی رياضی شيوه تقسيم منابع درون گياه را مورد بررسی قرار دادند.به گزارش رادیو فردا در طول مدت شب، مکانيسم درون برگ مقدار ذخيره نشاسته را اندازه گيری می‌کند. اطلاعاتِ زمانی از طريق ساعت درونی گياه، شبيه آنچه در بدن انسان نيز هست، دريافت می‌شود.

سپس، روندی پيچيده در گياه آغاز می‌شود که - به گفته دانشمندان - به وسيله دو نوع مولکول به نام «S» برای نشاسته و «T» برای زمان انجام می‌شود.

مولکول «S» تفکيک نشاسته را تحريک می‌کند و مولکول «T» جلوی اين فرايند را می‌گيرد، ميزان مصرف نشاسته از طريق نسبت مولکول‌های «S» به مولکول‌های «T» تعيين می‌شود. به بيان ديگر، فرمولی به شکل S‪/‬T توسط گياه محاسبه می‌شود.

دکتر ريچارد باگز، از دانشگاه کويين مری لندن درباره يافته‌های اين پژوهش می‌گويد: «اين نتايج مدرکی برای هوشمندی گياهان نيست. بلکه تنها نشان می‌دهد که گياهان مکانيسمی دارند که به کمک آن، به طور خودکار، سوخت کربوهيدرات در طول شب را تنظيم می‌کنند. نباتات مثل ما محاسبات رياضی را به شکل هدفمند و به ميل خود انجام نمی‌دهند.»