חממה לימודית ומחקרית

יכולת בחירה של צמחים בתגובה לתחרות על אור

צמחים יכולים להגיב לתחרות על אור במספר דרכים, הכוללות תגובות התארכות וגדילה לגובה, תגובות סבילות לצל ותגובות גדילה אופקית לבריחה מצל. בניסוי שזה עתה הושלם במכללת אחווה, בחנו את ההשערה שהבחירה של צמחים בין התגובות הללו תלויה בגובה ובצפיפות של הצמחים המתחרים אבל גם בהיסטוריה האבולוציונית של הצמחים ועוצמת התחרות בבית הגידול שלהם. לשם כך בנינו מערכת ייחודית של  מסננים שמדמה תחרות על אור בגבהים וצפיפויות שונות עם פרטים של הצמח כליינית מצויה (Hymenocarpos circinnatus), שמקורם משש אוכלוסיות שונות לאורך הגרדיאנט האקלימי בישראל, מהר מירון שבצפון עד באר שבע בנגב.

בעוד שתוצאות המחקר מנותחות בימים אלה, שאלה נוספת היא האם הבחירה בין תגובות התארכות, סבילות ובריחה תלויה בצורת החיים של הצמח. למשל, בתגובה למתחרים גבוהים, צמחים שרועים צפויים להגיב בבריחה אופקית בעוד שצמחים זקופים צפויים להגיב בהתארכות. השערה זו תבחן השוואה של מספר מינים מהסוג תלתן (קטניות), שבו קיימים מיני בר רבים משתי צורות החיים, כמו למשל מינים שרועים (תלתן הכפתורים, תלתן זוחל, תלתן ישראלי) וזקופים (תלתן הארגמן, תלתן ארץ-ישראלי, תלתן נאה). השוואה בין תגובות התחרות של שני המינים תעשה באמצעות שימוש במערכת המסננים הקיימת במכללת אחווה.

השלכות אקולוגיות של תקשורת עקת יובש בצמחים

בעבודות קודמות שלנו חשפנו שורשי צמחים לעקות שונות, כגון יובש או מלח, ומצאנו כי זמן קצר לאחר החשיפה לעקה, גם שכנים שלא היו חשופים אליה הגיבו כאילו נחשפו: צמחים שגדלו בתנאים שפירים סגרו את הפיוניות שלהם בעקבות איתות המשוחרר ממערכת השורשים של צמח שכן שנחשף לעקת יובש, ואף גרמו לסגירת פיוניות בצמחים נוספים שנמצאים איתם בשכנות שורשים  (Falik et al., 2011, 2012). נדרשת עבודת מחקר נוספת על מנת לאפיין את  ההשלכות האקולוגיות ארוכות הטווח של תגובות הצמחים. האם למשל בתגובה לאיתות העקה צמחים יבטאו תכונות שמעלות את עמידותם בפני תנאי יובש מתמשכים, וגובות מהם מחיר תפקודי בתנאים שפירים.ֿ

תקשורת פריחה בין צמחים

צמחים הגדלים יחד בבית גידול בטבע שפורחים בתקופה כלשהי בשנה, יכולים להגדיל מאוד את סיכויי ההאבקה שלהם אם יתאמו ביניהם את זמן הפריחה, כך שכל פרח יוכל להאביק פרח אחר או להיות מאובק על ידיו. אם מספר הפרטים הפורחים יחד מאותו המין יהיה רב יותר, יגדל הסיכוי להעלאת המגוון וגם תגדל היכולת למשוך מאביקים. לשם כך צריכה להתפתח תקשורת בין הצמחים שתאפשר תיאום של הפריחה.

במאמר שפירסמנו ב-2014 (Falik et al., 2014) הראינו שצמחים במצב וגטטיבי הגיבו לאותת פריחה של צמחים פורחים וזירזו את קצב הפריחה שלהם עד כדי פריחה בדיוק באותו הזמן של הצמחים הפורחים, כאשר התקשורת נעשתה דרך מערכת השורשים. אולם, נדרשים מחקרי המשך כדי לאפיין בצורה מקיפה יותר את התופעה את המנגנון, למשל:

1. לזהות את המטבוליט שאחראי לתיאום פריחה בצמחים באמצעות אנליזות ביוכימיות ייעודיות. לזיהוי כזה יכול להיות פוטנציאל יישומי, שכן ניתן יהיה להשתמש בו לשליטה במועדי הפריחה של צמחים (למשל בחגים).
2. בחינת תיאום על אדמתי של פריחה דרך מערכת הנצר. למשל, אם יש ענף פורח להפגיש אותו עם ענף מצמח לא פורח ("הרכבת צמחים") ולראות אם ישנה השפעה כלשהיא.
3. לבדוק אם התקשורת מוגבלת רק לצמחים שמואבקים ע"י חרקים, לעומת צמחים מואבקי רוח.