بيئة متغيرة

أتذكَّر بوضوحٍ شديدٍ واحدةً من أولى التجارب العلمية التي قمتُ بها، وذلك حين كنتُ في مرحلة الروضة. فمن خلال مشاهدة شتلة فول بسيطةٍ وهي تنمو، تعرفتُ على ما تتمتَّع به النباتات من قدرةٍ مذهلةٍ في التكيُّف مع بيئتها، وما زالت تلك القدرة تدهشني حتى الآن بالرغم من مرور عقود. كانت التجربة من تنظيم معلِّمة الروضة، التي طلبت من كلٍّ منا أن يزرع شتلة فول على حافة نافذة في المنزل. كان المطلوب منا أن نضع بعض قطع القطن المبلل أو بعض التراب المبلل في قاع كوب بلاستيكي، ونُضيف إليه بضعًا من حبات الفول، ونراقبها يوميًّا. نظرت إلى حبات الفول ذات يوم، وتوصَّلت إلى اكتشاف مثير. لاحظت أنَّ شقًّا قد ظهر في إحداها، وخرج من هذا الشق جذر صغير للغاية. وفي الأيام التي تلَت، بدأت الساق تظهر من الطرف الآخر لحبة الفول، وبدأت الأوراق الصغيرة تظهر وتنبسط. راح نبات الفول ينشد ضوء الشمس في نافذتنا، واستمر في النمو.

بعد عدة أسابيع، طلبَت المعلِّمة منا جميعًا أن نحضر شتلاتنا للقيام بنشاط العرض والسرد. وقد دهِشتُ حين رأيت أنَّ النباتات ليسَت متطابقةً تمامًا؛ فكان بعضها قصيرًا وممتلئًا، وبعضها الآخر طويلًا وضعيفًا. أوضحَت المعلمة أنَّ هذه الاختلافات تتوقَّف على كمية الضوء التي تتدفَّق إلى نافذة كلٍّ منا. فإذا كانت حافة النافذة ظليلة، فسينمو النبات طويلًا في محاولةٍ للوصول إلى الضوء. كانت تلك هي المرة الأولى التي أتعرَّف فيها على إحدى السمات الجوهرية للنباتات، وهي أنها تتأقلم بصورةٍ رائعةٍ على مجموعةٍ كبيرةٍ من الظروف البيئية، وليس على مستويات الضوء فحسب.

•••

إنَّ النباتات تدرك مستويات الضوء، ومدى توافر المياه ومستويات الرطوبة ومدى وفرة المغذيات في التربة. وتستشعر التغيُّرات في هذه العوامل حين تدرس بيئتها وتقيِّم الاستجابات التي ينبغي عليها إصدارها. ووفقًا للمعلومات التي تجمعها، تتمكَّن النباتات من تغيير سلوكها وهيئتها وخصائصها الفسيولوجية، استجابةً للتغيرات التي تحدث في بيئتها.

ومع استمرار الشتلة في النمو والنضج، تمتد أوراقها باتجاه الشمس لجمع الفوتونات، وهي كميات من الطاقة الكهرومغناطيسية. وتحوِّل جزيئات الكلوروفيل الموجودة في الأوراق الطاقةَ الضوئية إلى طاقة كيميائية. بعد ذلك، تُستخدَم هذه الطاقة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى كربوهيدرات. ومن خلال عملية البناء الضوئي تلك — المتمثلة في جمع ضوء الشمس لتحفِّز تحوُّل الكربون غير العضوي الذي يأتي في صورة ثاني أكسيد الكربون، إلى كربون مثبتٍ يأتي في صورة سكريات — تتمكَّن النباتات من صُنْع غذائها.

إنَّ أوراق الفول الجديدة ليسَت بمستقبلاتٍ سالبة للضوء فحسب. بل إنها تقوم بتعديلاتٍ بناءً على كمية الضوء التي تستقبلها. فكيف تقيس الضوء إذن؟ اكتشف العلماء أنَّ النباتات تستطيع تحديد عدد الفوتونات التي تمتصُّها كل وحدةٍ من سطح الورقة لكل وحدةٍ من الزمن. ويؤثِّر معدل الفوتونات التي تسقط على سطح الورقة على العديد من العمليات التي يقوم بها النبات لأنه يتحكَّم في معدل تفاعلات البناء الضوئي؛ فالمزيد من الفوتونات يعني المزيد من الإلكترونات المحفزة، ما يعني تفاعلات أسرع.

إنَّ التجارب التي أجراها مختبري وغيرُه من المختبرات على النباتات والبكتيريا الزرقاء، وهي نوعٌ من البكتيريا يقوم بعملية البناء الضوئي، تكشف عن قدرةٍ مذهلةٍ على تعديل نظام جمع الضوء ليتكيَّف مع ظروف الضوء المختلفة. فإذا كان الضوء خافتًا جدًّا، يمكن أن تكون مستويات البناء الضوئي منخفضةً للغاية بما لا يسمح بتوفير احتياجات النبات من الطاقة. غير أنَّ التعرُّض لقدرٍ كبيرٍ جدًّا من الضوء قد يكون مضرًّا أيضًا. فعندما يتجاوز الضوء المتوفِّر مستوى القدرة على امتصاص الضوء، يمكن للطاقة الفائضة أن تولِّد نواتج ثانويةً سامَّة. إنَّ ما يرغب النبات في فعله هو زيادة امتصاص الضوء إلى أقصى درجة ممكنة، مع الحد من الضرر في الوقت ذاته. ويحقِّق النبات ذلك من خلال «ضبط» نظام جمع الضوء الخاص به، بما يتلاءم مع ظروف الضوء الخارجية.

تضبط النباتات والبكتيريا التي تقوم بعملية البناء الضوئي هوائياتها بطرق عديدة. فهي تستطيع موالفة البروتينات الخاصة بجمع الضوء الموجودة في الهوائيات مع الأطوال الموجية المتوفرة من الضوء. يمكنها أيضًا تعديل حجم مجمِّعات حصاد الضوء؛ إذ تصبح هذه المجمِّعات أكبر في ظروف الضوء الخافت لزيادة امتصاص الضوء، بينما تُصبح أصغرَ في ظروف الضوء الساطع لتقليل الضرر المحتمل. ويعكس ذلك توازنًا دقيقًا للحصول على ما يكفي من الطاقة الضوئية فقط دون إفراط. ومن خلال التعديلات المعقَّدة التي تُجريها النباتات على نظمِها لجمع الضوء، تحقِّق أقصى إنتاجٍ لها من الطاقة لدَعْم الأنشطة الأساسية.

يُعرف نوع مرونة النمط الظاهري الذي يُسفر عن أساليبَ تكيفيةٍ غير قابلةٍ للانعكاس باسم المرونة في النمو. وهذه التغيُّرات التي تحدث خلال نمو النبات أو تؤثِّر في العمليات الحيوية، غالبًا ما تكون ظاهرة. فيمكننا أن نلاحظ استطالة الجذور أو السيقان، أو توقُّف النبات عن إنتاج الأوراق، أو حدوث الإزهار في وقتٍ مختلفٍ عن المعتاد، أو صِغر حجم البذور.

يكمن السبب الأساسي خلف حاجة نبات الفول إلى تعديل شكله وعملياته الأيضية بما يتلاءم مع البيئة، في ميزانية النبات من الطاقة. فالشتلة تمتلك قدرًا محدَّدًا من الطاقة لا بد من استهلاكه للاستمرار في القيام بالأنشطة اليومية، لكن يمكن تقسيمه بطرقٍ مختلفة. أينبغي تخصيص جزء أكبر من الطاقة لبناء ورقة جديدة، أم لإطالة الساق؟ هل تطيل من الجذور أم تكوِّن براعم الأزهار؟ إنَّ هذه الأسئلة شديدةُ الشبه بتلك التي نطرحها عند وضع ميزانيتنا المالية الشهرية. فبعد سداد الإيجار، أحسبُ ما تبقَّى لديَّ من النقود لشراء الطعام. هل أقدِّم حساء المعكرونة، أم السوشي على الغداء مع الأصدقاء؟ إذا كنت أحتاج إلى شراء شيءٍ باهظ الثمن، كسيارة مثلًا، فقد يكون عليَّ تناول حساء المعكرونة لعدة شهور. وفي نهاية المطاف، إذا لم يكن لديَّ من المال ما يكفي للحصول على الأساسيات، فسيكون عليَّ العملُ لساعاتٍ إضافية، مثلما يحتاج النبات إلى إجراء تعديلات لامتصاص المزيد من الطاقة الضوئية. إنَّ قدرة النبات على تعديل ميزانيته من الطاقة لِتتلاءمَ مع البيئة المتغيرة بالغةُ الأهمية لبقائه.

•••

•••

•••

تتمتع النباتات، مثلما رأينا، بقدرة استثنائية على استشعار ظروف بيئتها والاستجابة لها. ويمكن للبشر أن يتعلَّموا من النباتات بعض الدروس المفيدة التي قد تساعدنا على الازدهار أفرادًا ومجتمعات. فمثلما تحدِّد شتلة الفول المقدار المحدَّد الذي تحصل عليه من الضوء، ونوعية المغذيات التي تمتصها جذورها، يجب علينا أن نكون شديدي الوعي بمحيطنا، وعلينا أن نهدف إلى التأمُّل فيما نُدركه وفي أفضل استجابةٍ ممكنةٍ عليه. ألدينا ما يكفي من الغذاء والمأوى؟ هل نحصل من عائلاتنا وأصدقائنا وأماكن عملنا على ما يكفي من الدعم العاطفي والمالي واللوجستي؟ علينا أن نطرح هذه الأسئلة على المدى القصير والطويل أيضًا. فبالرغم من أنه قد يكون لدينا خططٌ طويلة الأمد لدعم احتياجاتنا الأساسية، ربما تتعرَّض خططنا لاضطرابات أو تغييرات مفاجئة تستلزم منا استجابة فورية.

فبناء على ظروفه في وقت محدَّد، قد يقرِّر نبات الفول زيادة طوله أو تمديد جذوره، وذلك بتخصيص قدرٍ أكبر من ميزانية طاقته لهذه البنية أو تلك. وبهذه الطريقة نفسها نحتاج، نحن البشرَ، إلى وضع خطة استراتيجية لتحديد مقدار الطاقة الذي نخصصه إلى نشاط من الأنشطة، مع تحديد الأماكن التي يمكن أن نبحث فيها داخل مجتمعنا عن مواردَ أكبرَ وفقًا للظروف الحالية. ربما ندرك أننا نحتاج إلى مصادرَ إضافيةٍ لدعم أنفسنا وتوفير احتياجاتنا الأساسية، وقد نحتاج في هذه الحالة إلى طلب زيادة في الراتب، أو الانتقال من مسكننا، أو الالتحاق بدورة تدريبية والتخلي عن تناول الطعام خارج المنزل.

إنَّ ضوء الشمس والمغذيات ليست بالظروف الثابتة، وكذلك هي ظروف حياتنا. فحين يطرأ تغيير على وضعٍ ما، من المهم أن نكون مدركين لذلك وأن نستجيب له على النحو الملائم. ولنا في شتلة الفول المتواضعة مثال ممتاز على كيفية التأقلم مرارًا وتكرارًا مع الظروف الخارجية.

«إنَّ الأشجار والنباتات تُبدي الاحترام بعضها لبعض بالتناغم الذي تحيا به.»

ماسارو إيموتو

«الرسائل الخفية في الماء»