ยอดพืชโค้งกลับได้อย่างไร เมื่อแรงโน้มถ่วงอ่อนลง?

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

เวลาต้นอ่อนงอก เมล็ดอาจวางตะแคง แต่ยอดที่โผล่จากดินค่อย ๆ โค้งตั้งขึ้น ไม่ยืดไปตามแนวเมล็ดเดิม การเคลื่อนไหวนี้ไม่ได้เกิดจากกล้ามเนื้อ พืชต้องปรับทิศด้วยการเติบโตของเนื้อเยื่อ แล้วมันรู้ได้อย่างไรว่าตัวเองเอียง และแรงโน้มถ่วงต้องแรงเท่าบนโลกหรือไม่

นักวิจัยเอียงยอดพืชและปรับแรงโน้มถ่วงจำลองด้วยเครื่องหมุน พบว่า การโค้งของยอดขึ้นกับมุมเอียง ไม่ได้เพิ่มตามความแรงของแรงโน้มถ่วง ในช่วงที่ทดสอบ

งานวิจัยปี 2016 ทดลองกับพืชสี่ชนิด ได้แก่ ข้าวสาลี ถั่วเลนทิล ทานตะวัน และอาราบิดอปซิส ทีมปรับแรงจำลองแล้วถ่ายภาพตามเวลาเพื่อวัดการโค้งของยอด ข้าวสาลีถูกทดสอบตั้งแต่ 0.1 ถึง 3 เท่าของแรงโน้มถ่วงโลก หรือหนึ่งในสิบถึงสามเท่า ส่วนพืชอีกสามชนิดก็แสดงการตอบสนองที่ไม่ขึ้นกับระดับแรงในช่วงทดลองของแต่ละชนิด

ในเซลล์รับรู้แรงโน้มถ่วงมีส่วนประกอบเล็ก ๆ ที่บรรจุแป้งและขยับตำแหน่งตามทิศเอียง เมื่อยอดเอียง การส่งสัญญาณและการกระจายฮอร์โมนออกซินระหว่างสองด้านของยอดจึงเปลี่ยนไป ด้านหนึ่งยืดยาวกว่าอีกด้าน ทำให้ยอดค่อย ๆ โค้งกลับ อย่างไรก็ตาม งานนี้วัดการตอบสนองของยอด แต่ไม่ได้ไขครบว่าเซลล์แปลงตำแหน่งของส่วนประกอบนี้เป็นสัญญาณได้อย่างไร

ผลนี้ชี้ว่าพืชตอบสนองต่อทิศทางเอียงเมื่อเทียบกับแรงโน้มถ่วง มากกว่าการวัดแรงกดจากน้ำหนักโดยตรง กลไกรับรู้ระดับโมเลกุลยังอยู่ระหว่างการศึกษา จึงไม่ควรตีความว่างานชิ้นนี้ตอบครบว่าทุกเซลล์อ่านทิศทางได้อย่างไร

การทดลองไม่ได้พิสูจน์ว่าพืชจะเติบโตบนดวงจันทร์ได้ทันที เพราะงานนี้วัดเพียงการโค้งของยอดในสภาพควบคุม ไม่ได้ทดลองวงจรชีวิตทั้งหมดในอวกาศ สิ่งที่แสดงคือยอดพืชที่ศึกษายังปรับทิศได้ เมื่อแรงโน้มถ่วงจำลองอ่อนหรือแรงกว่าบนโลก

ยอดที่ตั้งกลับจึงเป็นผลจากการรับรู้การเอียงแล้วปรับการเติบโตทีละน้อย ไม่ใช่การขยับฉับพลันแบบกล้ามเนื้อของสัตว์

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th