מחקר בגובה העיניים
מחקר בגובה העיניים
עובדות ומספרים
האוניברסיטה העברית, הפקולטה לחקלאות מזון וסביבה ע"ש רוברט ה. סמית


כיצד צמחים ממשפחת הדגנים מצליחים להגן על עצמם מפני טרף בעלי חיים
מחקר גילה את המנגנון שבו המינרל סיליקה מצטבר בצמח דורה – סוג במשפחת הדגנים שמשמש למאכל אדם ובעלי חיים
צמחים מתמודדים עם עקות שונות ללא יכולת להימלט. אחת העיקריות שבהן היא טרף על ידי אוכלי עשב (יונקים וחרקים). כדי להתמודד עם הסכנה הזאת צמחים ממשפחת הדגנים פיתחו יכולת מיוחדת: הם צוברים מינרל קשיח בשם סיליקה (צורן), שדומה בהרכבו ובתכונותיו לזכוכית. כאשר הוא נוצק בתוך הצמחים, צורתו הופכת לשערות, קוצים וגרגרים קטנים וקשיחים; אלו פוגעים בתהליך הלעיסה של בעלי החיים וכך מונעים מהם להתקרב לצמחים ומגנים עליהם. חומר המוצא של הסיליקה – חומצה סיליצית – מצוי בקרקע בשפע, והוא חודר לצמחים דרך השורשים ומגיע עם המים לעלים. אבל מנגנון היצירה של המינרל בצמחים אינו ידוע. במחקר זה חקרנו את מנגנון ההצטברות של הסיליקה בתאי העלים של הצמח דורה (סורגום) – הדגן החשוב ביותר באזורים חמים ויבשים באפריקה והודו, שמשמש למזון ולהאבסה וכחומר בניין. עקבנו במעבדה אחרי התפתחות תאים צוברי סיליקה (תאי צורן) בעלי הצמח דורה מרגע יצירתם. גילינו כי הם צוברים את המינרל רק לאחר שהגיעו לגודלם הסופי, וכי הם מייצרים כמויות גדולות של חלבון ייחודי שמופרש לדופן שלהם. שם, חלבון זה פוגש את החומצה הסיליצית שנקלטה מהקרקע וגורם לשקיעתה בחלל שבין קרום התא לדופן שלו. יצירה זו של המינרל גורמת לעיבוי הדופן של התא על חשבון תוכנו. כך, בתהליך שנמשך כמה שעות, כל נפחו של התא מתמלא במינרל. ממצאים אלו מתארים לראשונה מנגנון ביולוגי שגורם להצטברות סיליקה בצמח וכך מגן עליו מפני אוכלי עשב.