پژوهش میدانی جدیدی بر روی گل‌های کوهستانی آلپ نشان می‌دهد که گل‌هایی با ترکیب شیمیایی متنوع‌تر در عطر خود، گونه‌های بیشتری از حشرات را جذب می‌کنند اما میزبان باکتری‌های کمتری هستند. این یافته دیدگاهی تازه درباره تعامل پیچیده میان جهان گیاهان، حشرات و میکروب‌ها ارائه می‌دهد.
چرا بوی گل اهمیت دارد؟
دکتر «ماکسیمیلیان هانوش» از دانشگاه ماربورگ آلمان، با همکاری پژوهشگران دانشگاه‌های زالتسبورگ و مونیخ، این مطالعه را انجام داده است. تمرکز تیم او بر ترکیب طبیعی عطر گل‌ها بود، نه بر تک‌مولکول‌ها.
گل‌ها ترکیبات آلی فرّاری (VOCs) آزاد می‌کنند؛ موادی که در هوا تبخیر می‌شوند و بوی گل را منتقل می‌کنند. میکروب‌های روی سطح یا درون گل‌ها می‌توانند بر گرده‌افشانی و سلامت گیاه تأثیر بگذارند.
ویژگی کلیدی در اینجا تنوع شیمیایی (Chemodiversity) است؛ یعنی تنوع و تعادل ترکیبات مختلف در عطر. هرچه این تنوع بیشتر باشد، ترکیب شیمیایی گل غنی‌تر و متعادل‌تر است.
«نتایج ما نشان می‌دهد که افزایش تنوع شیمیایی عطر گل‌ها با افزایش تنوع بازدیدکنندگان گل و کاهش تنوع باکتری‌های روی گل‌ها همراه است.» – ماکسیمیلیان هانوش
درک مفهوم تنوع شیمیایی
تنوع شیمیایی به وجود مجموعه گسترده‌ای از ترکیبات شیمیایی در طبیعت اشاره دارد. هر گیاه، حیوان یا میکروارگانیسم مجموعه‌ای از مولکول‌های خاص خود را تولید می‌کند؛ مانند رنگ‌دانه‌ها، سموم و عطرها که برای بقا و تعامل با محیط ضروری‌اند.
به‌عنوان مثال، گیاهان هزاران ترکیب شیمیایی متفاوت تولید می‌کنند تا گرده‌افشان‌ها را جذب کنند، گیاه‌خواران را دفع کنند یا با بیماری‌ها مبارزه کنند. این غنای شیمیایی، کتابخانه‌ای طبیعی از مولکول‌ها است که می‌تواند منبعی برای داروها، طعم‌دهنده‌ها و مواد صنعتی جدید باشد.
دانشمندان با مقایسه ترکیبات تولیدشده توسط موجودات مختلف، روابط تکاملی و راهبردهای بقای آن‌ها را بهتر درک می‌کنند.
آزمایش عطر گل‌ها در طبیعت
پژوهشگران عطر گل‌ها را اندازه‌گیری کرده و همزمان بازدید حشرات از آن‌ها را در ۳۹ گونه گیاهی در مراتع مرتفع اتریش ثبت کردند. آن‌ها تنوع بازدیدکنندگان را در گونه‌ها و مناطق مختلف بررسی کردند تا الگوی واقعی را در زیستگاه طبیعی مشخص کنند.
همچنین نمونه‌هایی از باکتری‌های روی گل‌ها جمع‌آوری و از طریق توالی‌یابی DNA شناسایی شد. به این ترتیب، تصویری دقیق از ساکنان میکروبی گل‌ها به‌دست آمد.
در این پژوهش، شیمی عطرها نقش اصلی را داشت، نه شکل یا ارتفاع گیاه. تنوع شیمیایی عطرها با تغییر در جوامع حشرات و باکتری‌ها مرتبط بود، در حالی که ویژگی‌های ظاهری تأثیر چندانی نداشتند.
نتایج پژوهش چه گفت؟
مدل‌های آماری نشان دادند که تنوع شیمیایی بالاتر در عطر گل‌ها، با افزایش ۲٫۴۹ برابری در تنوع گرده‌افشان‌ها و کاهش ۰٫۳۷ برابری در تنوع باکتری‌ها مرتبط است. یعنی هرچه عطر پیچیده‌تر باشد، حشرات بیشتری جذب می‌شوند اما باکتری‌های کمتری روی گل باقی می‌مانند.
این الگو حتی پس از در نظر گرفتن ارتفاع و گونه گیاهی نیز پایدار ماند. به‌عبارتی، ترکیب شیمیایی عطر مهم‌ترین عامل تأثیرگذار بود.
این یافته نشان می‌دهد که یک ویژگی منفرد در گیاه می‌تواند دو جامعه زیستی متفاوت (حشرات و باکتری‌ها) را همزمان تحت‌تأثیر قرار دهد. پژوهشگران این ارتباط را با عنوان «فرضیه گرده‌افشان آلوده» (Filthy Pollinator Hypothesis) معرفی کرده‌اند.
تأثیر عطر بر باکتری‌های گل
بسیاری از ترکیبات معطر گل‌ها می‌توانند رشد باکتری‌ها را کند یا متوقف کنند؛ از جمله موادی مانند لینالول (Linalool) و ۲-فنیل‌اتانول (2-phenylethyl alcohol). اگرچه تأثیر آن‌ها به غلظت و نوع باکتری بستگی دارد، اما الگوی کلی نشان‌دهنده خاصیت ضدباکتریایی این عطرهاست.
در عین حال، حشرات گرده‌افشان هنگام تغذیه، میکروب‌های زیادی را از گلی به گل دیگر منتقل می‌کنند. بنابراین، عطر پیچیده می‌تواند همزمان هم جاذب حشرات باشد، هم فیلترکننده میکروب‌های نامطلوب.
به‌طور کلی، ترکیب پیچیده عطر گل‌ها جامعه‌ای از میکروب‌های متعادل‌تر و سالم‌تر را شکل می‌دهد.
پیامدها برای گیاهان و انسان‌ها
جامعه گیاهان وحشی برای بقا به گرده‌افشانی مؤثر و محافظت در برابر بیماری نیاز دارد. عطری با تنوع بالا می‌تواند هر دو هدف را همزمان محقق کند؛ یعنی افزایش تولید بذر بدون افزایش خطر آلودگی.
این یافته‌ها می‌توانند در حفاظت از طبیعت و کشاورزی پایدار کاربرد داشته باشند. پرورش گیاهانی با عطر متنوع‌تر، ممکن است شبکه گرده‌افشان‌ها را تقویت کند و در عین حال سلامت میکروبی گل‌ها را حفظ نماید.
البته این تعادل خودکار نیست. ترکیب‌های خاص می‌توانند برای برخی گرده‌افشان‌ها مفید و برای برخی دیگر مضر باشند. به همین دلیل، آزمایش‌های کنترل‌شده آینده باید بررسی کنند که دقیقاً چگونه تنوع شیمیایی بر این دو جامعه تأثیر می‌گذارد.
این پژوهش در مجله New Phytologist منتشر شده است.
