الشيء الوحيد الذي لا يتوقف عن إدهاشنا أثناء مرورنا بأحد الحقول أو الحدائق هو المجموعة الرائعة من الزهور الملونة التي تصطف في صفوف مثالية ، وألوانها المتلألئة تجذبنا ، كما لو كانت في احتفال مبتهج. الآن وخلال نظراتك الطويلة إلى جمال الزهور وروعتها، هل تساءلت يومًا من أين تحصل الزهور على ألوانها؟ أو لماذا هم ملونون في المقام الأول ؟ ورود صفراء وورود حمراء وأخرى بنفسجية أو زرقاء ، جميعنا قادر على التفريق بين جميع ألوان الزهور المختلفة . يقول علماء النبات أن بعض الجينات قد تكون هي المسؤولة عن إكساب الزهرة لونها المميز، إلا أن سر تحول اللون أثناء نمو الزهرة- من الأخضر إلى الأحمر على سبيل المثال- يبقى عصياً على الفهم. الآن، وبفضل ورقة بحثية حديثة نُشرت في المجلة الملكية للعلوم، أصبح العلماء قادرين على معرفة أسرار ألوان الزهور، خلايا تلك النباتات تتعامل بشكل مميز مع الضوء، إذا تمتص قدراً منه وتقوم بتصفية الأشعة لإنتاج اللون.
كيف تصنع الزهور ألوانها
إن النباتات تحصل على ألوانها من الأصباغ التي تنتجها ، وهذه الأصباغ عبارة عن جزيئات تمتص أو تعكس بشكل انتقائي أطوال موجية معينة من الضوء. ويعتبر الطول الموجي الذي يعكسه هو اللون الذي ندركه. هناك عدد لايعد ولايحصى من أصباغ النباتات ، ولكن يمكننا تصنيفها إلى حد كبير إلى ثلاثة أنواع مختلفة.
– الكلوروفيل :
قد يكون الكلوروفيل أكثر الأصباغ شيوعًا والأكثر شيوعًا في النباتات ، مما يوفر للنباتات لونها الأخضر. تمتص معظم الكلوروفيل الضوء ذي الطول الموجي الأحمر والأزرق ، مما يعكس في الغالب الأطوال الموجية الخضراء. وهذا ما نراه. على الرغم من أن مادة الكلوروفيل هي صبغة نباتية ، إلا أنها غير موجودة بشكل شائع في الزهور. مكانهم يكمن في الأوراق والسيقان.
– الكاروتينات :
تمتص بشكل أساسي الضوء في المنطقة الزرقاء من الطيف المرئي ، مما يمنحنا لونًا أصفرا مشمسا ، وهي نفس الأصباغ التي تضفي اللون على الجزر (ومن هنا الاسم) والطماطم وعباد الشمس. كاروتينويد شائع ، ß-carotene يعطي عباد الشمس لونه الأصفر المتفائل .
– الأنثوسيانين
تنتمي هذه الأصباغ إلى فئة من مركبات الفلافونويد ، وهي أهم أصباغ نباتية لتلوين الأزهار. مركبات الفلافونويد هي مجموعة كبيرة من المركبات ، وقد اكتشف العلماء أكثر من 9000 مادة فلافونويد مختلفة ، وهي مسؤولة عن مجموعة من الألوان ، وتعتبر الألوان الأحمر والأرجواني والأزرق والوردي المثيرة هي نتيجة الأنثوسيانين .
الأنثوسيانين هي الجزيئات التي تعطي زهور البتونيا وبساتين الفاكهة الوردية الجذابة ، وتضفي اللون البنفسجي الأرجواني ، وتعطي الورود ألوانها الحمراء العاطفية ، وتلون زهرة الذرة الزرقاء ، حسنًا ، الأزرق. نوع من الفلافونويد ، العفص ، يعطي الشاي لونه البني.
تمامًا مثل الرسامين الذين يخلطون الألوان لخلق مزيج أو لون فريد ، فإن لون العديد من الزهور هو نتيجة لمزيج من الأصباغ بنسب مختلفة. هذا يخلق تدرجات وأنماط داخل الزهرة.
هذه الأصباغ عبارة عن مواد كيميائية ، ويمكن تغيير قدرتها على تشبع الألوان عن طريق الرقم الهيدروجيني ، والارتباط ببعض المعادن مثل الحديد أو المغنيسيوم ، ودرجة الحرارة. مثال مثير للاهتمام على ذلك هو تلوين الورود وزهرة الذرة الزرقاء. ألوان كلا الزهرتين ناتجة عن نفس الأنثوسيانين والأحمر والأزرق. وجدت ورقة بحثية نُشرت عام 2005 في مجلة Nature أن اللون الأزرق هو نتيجة “بنية فوقية” مكونة من 6 جزيئات صبغية مرتبطة بأيونات المغنيسيوم والحديد والكالسيوم. هذا هو التلاعب الرائع في اللون .
غالباً يتم تحديد لون الزهرة من خلال الجينات الوراثية للنبات الذي تنتمي إليه ؛ لذلك ، يتم تحديد لون أزهار النبات قبل وقت طويل من ولادة الزهور. حيث يحتوي الحمض النووي للنبات على معلومات لإنشاء آلات معينة ، أو إنزيمات تحفز التغييرات على الجزيئات العضوية المختلفة ، مما يخلق مجموعة الصبغات التي لدينا اليوم. يمكنك التفكير في الأمر على أنه معمل كيمياء داخل كل زهرة ، مع الحمض النووي كدليل إرشادي .
ما الغاية من تلون الأزهار ؟
ليست ألوان الزهور ليستمتع بمشاهدتها البشر ، ولكنها وجدت في الواقع لتخدم أغراضًا أكثر أهمية بكثير. النباتات تحتاج إلى التكاثر ، ولهذا فهي تعتمد على التكاثر من خلال التلقيح. ومن أجل ذلك ، يحتاجون إلى إغراء الملقحات مثل الحشرات والطيور لزيارتهم. قاد التطور الزهور إلى الألوان الزاهية كاستراتيجية لجذب الأزهار ذات الألوان الزاهية الحشرات ، وخاصة النحل ، والتي تعد أكبر مساهم في تكاثر النباتات ، حيث يمكنها نقل حبوب اللقاح إلى النباتات الأخرى . نرى بأن الأزهار ذات الألوان الزاهية تجذب الحشرات ، وخاصة النحل ، والتي تعد أكبر مساهم في تكاثر النباتات ، حيث يمكنها نقل حبوب اللقاح إلى النباتات الأخرى.
بينما تنشغل هذه الحشرات في امتصاص الرحيق أو جمع حبوب اللقاح ، فإن بعض حبوب لقاح الزهرة ستلتصق بأرجلها. عندما تجلس نفس الحشرات على زهرة أخرى من نفس النوع ، فإن حبوب اللقاح التي جمعوها (عن غير قصد) من الأولى ستنتشر على هذه الأزهار الجديدة . ها هو التلقيح يحدث وتستمر دائرة الحياة المزهرة! نظرًا لأن الملقحات هي الجمهور المستهدف ، وليس البشر ، فهناك بعض الألوان التي لا تستطيع أعيننا إدراكها .
العقل المدبر الآخر للتلقيح هو بساتين الفاكهة. غالبًا ما تتلاعب بتلاتها ذات الألوان الزاهية والشكل الغريب للزهرة بالحشرات عن طريق محاكاة زملائها ، كما في حالة بساتين الفاكهة التي تقلد رفيقة نحلة ، أو عن طريق محاكاة الزهور الأخرى التي يتكرر بها النحل ، مثل بتلات الأوركيد الهيلبورين الحمراء تقليد بتلات زهرة الجرس .
يظهر الجزء السفلي للصورة أن محاكاة السحلية الحمراء (يسار) هي زهرة الجرس (على اليمين).
(مصدر الصورة: Bernard DUPONT & Wilson44691 & Björn / Wikimedia Commons
لا تستخدم النباتات الملقحات فقط لتفريق حبوب اللقاح . في بعض الحالات ، تؤدي العوامل الخارجية مثل الرياح المهمة. هذه النباتات لا تهدر الطاقة في تكوين أصباغ أو أي رحيق لذيذ للملقحات. بل تعكس بنية بتلاتها وحبوب اللقاح وطريقة التلقيح. والشكل يملي الوظيفة.
من الورد الأحمر إلى الأزرق عباد الذرة ، إلى الأصفر عباد الشمس وعين الثور المخفية الكامنة في سوزان ذات العيون السوداء ، فقد تفوقت النباتات على كونها ذات حيلة ومكر وقد يوفر جمالهم الهدوء للبعض ، أو يعزز إيمان المرء بشيء أكبر من أنفسهم. أما بالنسبة للعلماء فإنها تمثل هذه الزهور كل ألغاز وأسرار الطبيعة .
المصادر
What Makes Flowers So Colorful?
