به گزارش ثریا - یک بیماری گیاهی که میتواند محصولات کشاورزی را تنها در عرض چند روز نابود کند، به طرز شگفتآوری به یک سازوکار ساده متکی است: مادهای چسبناک و روان که بیشتر شبیه لجن یا ژله رفتار میکند تا یک ماده جامد.
تحقیقات جدید نشان میدهد که این ماده غیرمعمول به باکتریهای رالستونیا (Ralstonia) کمک میکند تا با کارآیی ویرانگری در گیاهان حرکت کنند و باعث پژمردگی سریع گوجهفرنگی، سیبزمینی و بسیاری از محصولات مهم دیگر شوند.
یک عامل بیماریزای مرموز و صبور
این مطالعه که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم آمریکا/ PNAS منتشر شده، حاصل همکاری پژوهشگران آسیبشناسی گیاهی و مهندسی در دانشگاه کالیفرنیا، دیویس است. گونهای خاص به نام رالستونیا سولاناسهآروم (Ralstonia solanacearum) به دلیل صبر و تحملش بسیار خطرناک است.
این باکتری میتواند سالها در خاک مرطوب زنده بماند بدون آنکه آسیب مشاهدهشدنی ایجاد کند؛ اما وقتی بالاخره به یک گیاه نفوذ میکند، بهسرعت در رگهای آبی گیاه حرکت میکند. نتیجه این حمله اغلب سریع و چشمگیر است: گیاهان آلوده تنها در عرض چند روز پژمرده میشوند و میمیرند.
تیفانی لاو پاور (Tiffany Lowe-Power)، استاد دانشگاه کالیفرنیا، میگوید: تشبیه من این است که آنها باعث حمله قلبی در گیاهان میشوند، زیرا رگها را مسدود میکنند و باعث پژمردگی و مرگ گیاه میشوند.
یک لایه محافظتی عجیبوغریب
رالستونیا مانند بسیاری از باکتریها، با ترشح یک پوشش محافظ به نام بیوفیلم از خود محافظت میکند. اما رفتار این پوشش با رالستونیا کاملاً متفاوت است. این ماده بهطور غیرمعمولی شُل و روان است و به باکتری کیفیت لزج و لجنی میدهد. لایه ترشحشده از یک مولکول بلند و شبیه قند به نام اگزوپُلیساکارید ۱ (exopolysaccharide 1) تشکیل شده است.
لاو پاور توضیح میدهد: با روشهایی که متخصصان میکروبشناسی و ژنتیک استفاده میکنند، توانستیم تا حدی به جواب نزدیک شویم، اما نه به سازوکار اصلی. ما به یک فیزیکدان نیاز داشتیم.
ورود فیزیک به میدان
هَری مَنیکانتان (Hari Manikantan)، استاد مهندسی شیمی که به مطالعه سیالات پیچیده علاقه دارد، وارد این پژوهش شد. او میگوید: من عاشق مطالعه موادی هستم که رفتارهای پیچیده و جالب دارند؛ موادی مانند بزاق، کف، مواد فعال سطحی ریه و حتی اشک. این مواد به ظاهر ساده، از قوانین فیزیکی شگفتانگیزی پیروی میکنند.
مانیکانتان توضیح میدهد: برخی مواد بسته به اینکه چقدر سریع به آنها نیرو وارد کنید، رفتار متفاوتی دارند. ممکن است در برابر یک ضربه ناگهانی مثل جامد سفت واکنش نشان دهند، اما در طول زمان مثل یک مایع غلیظ جریان یابند.
کشفی که پاسخ داد
با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی، پژوهشگران توانستند اندازهگیریهای دقیقی از ترشحات باکتری انجام دهند. آنها کشف کردند که این ماده لجنی بهراحتی زیر فشار و جریانی که در رگهای گیاه وجود دارد، جریان مییابد. این امر به باکتری اجازه میدهد بهسرعت در سراسر گیاه آلوده پخش شود.
متیو کوپآرگوئلو (Matthew Cope-Arguello)، دانشجوی تحصیلات تکمیلی، یک آزمایش ساده توسعه داد: اگر باکتریهای سازنده بیوفیلم را در یک ظرف کِشت رشد دهید و سپس ظرف را کج کنید، آیا ماده لجنمانند به صورت قطرهای میچکد؟
آنها دریافتند که این ویژگی منحصر به عوامل بیماریزای گیاهی است.
پیامدهای فراتر از یک رشته
این کشف بینرشتهای نه تنها به مبارزه با یک بیماری مخرب کشاورزی کمک میکند، بلکه پنجرهای جدید به سوی درک رفتار مواد پیچیده در طبیعت باز میکند. مانیکانتان میگوید: اکنون میتوانیم شروع به مدلسازی ریاضی این پدیده کنیم. این کشف هیجانانگیزی برای دنیای فیزیک ماده نرم است.
این پژوهش نشان میدهد که چگونه همکاری میان رشتههای مختلف علمی میتواند به حل مسائل پیچیده کمک کند و به درک ما از جهان طبیعی عمق بخشد.
منبع: باکتری
تبریک وزیر آموزش و پرورش به قهرمانان المپیاد جهانی فیزیک
روایت ایستادگی ایران در مجلات رشد دانش آموزان
دستورالعمل تداوم برپایی میادین و تجمعات مردمی اعلام شد
پایگاهسازی برای آینده جهان تشیع/ارتباط عاطفی آیت الله بروجردی با مسجد چگونه بود؟
نسب رهبر شهید به کدام امامزادههای ایران میرسد؟
تصویری دیدهنشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای در سرپل ذهاب
آخرین تصویر منتشر شده از لیندسی گراهام قبل از مرگش در اوکراین+عکس
نگاهی دقیق به ارزیابی احادیث تحلیلی با تکیه بر روش فهرستی در این کتاب خواندنی
ابراز همدردی الهام پاوه نژاد در واکنش به حملات دشمن به جنوب کشور
چرا غرب از آیتالله خامنهای هراس داشت؟
اینفوگرافیک/در چه صورت از آزمون جامع دکتری معاف میشویم؟
شیاطین در سوگ لیندسی گراهام +عکس
چت جی تی پی از دسترس خارج شد
هشدار سازمان سنجش درباره فعالیت صفحات جعلی در شبکههای اجتماعی
پیام تسلیت وزیر علوم در پی شهادت دانشجوی دانشگاه هرمزگان
تفکیک پذیرش سوابق تحصیلی از آزمون؛ تأکید معاون آموزشی وزارت علوم بر بازه زمانی واحد
گذراندن ۷ واحد درسی از میان دروس ارائه شده معارف اسلامی برای این دانشجویان الزامی شد
معاون علمی رئیس جمهور بر توسعه زیرساختهای کوانتومی تاکید کرد
تیم ملی المپیاد فیزیک ایران در المپیاد ۲۰۲۶ کلمبیا غوغا به پا کرد
گلوله مخصوص ساقط کردن پهپادهای سریع توسط روسیه ساخته شد
پسر استیو جابز به سرطان مبتلا شد
تبریک رئیس فرهنگستان علوم به قهرمانان المپیادهای جهانی ریاضی و فیزیک
تصویری از تبلت جدید سامسونگ لو رفت +عکس
درمان ناباروری مردان با سلولهای بنیادی در آزمایشگاه
ستونهای غلیظ دود در مرزهای مشترک عراق و کویت+عکس
دود از پایگاه آمریکایی بلند شده از خاک عراق قابل مشاهده است +عکس
کشف یک محراب تاریخی در پاسارگاد+عکس
لیندسی گراهام که امروز به درک واصل شد که بود؟ +عکس
اتحادیه اروپا فیس بوک و اینستاگرام را تهدید کرد
ایلان ماسک مالک اوپن ای آی را به سرقت تجاری محکوم کرد
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
وداع با معلم یک ملت تجلی سرمایه اجتماعی یک ملت
جایگاه آموزش و پرورش در منظومه فکری رهبر شهید کجا بود؟
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
نسخه جدید چت جی تی پی راه اندازی میشود
رباتها حس لامسه پیدا میکنند
یک خبر ترسناک: ربات انسان نما به همکارانش حمله کرد
زبالههای فضایی در ساحل استرالیا نمایان شدند
تولید سوخت جت پایدار از دی اکسیدکربن صنعتی ممکن شد
کاوشگر ژاپنی توانست از یک سیارک تصویر ثبت کند
هوش مصنوعی دیپ سیک به دنبال تراشه سازی رفت
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
گلباران پیکر مطهر رهبر شهید انقلاب توسط دانشجویان
اقتدار علمی ایران؛ محور همیشگی رهنمودهای رهبر شهید
رهبر شهید ایران در آغوش ملت ایران
کلاسهای تابستانی دانشگاه آزاد مجازی شد
ضوابط برگزاری امتحانات مجازی و جزئیات ترم تابستان شریف اعلام شد
گروههای امدادی دانشگاه آزاد از نخستین لحظات تشییع رهبر شهید به خدمترسانی زائران پرداختند
محتوای کاربران گوگل برای آموزش هوش مصنوعی به کار میرود
تصویری از مراسم بدرقه رهبر شهید انقلاب
حضرت آیت الله جوادی آملی در جمکران بر پیکر رهبر شهید انقلاب نماز می خواند
هوش مصنوعی وارد عصر امنیت ملی میشود
بسیج همهجانبه دانشگاه آزاد برای خدمت زائران امام شهید
نگاهی به حضور کسب و کارهای مجازی در بدرقه رهبر شهید
هدایتهای روشنگرانه رهبر شهید در حوزه علم و فناوری
شماره جدید مجله دانشمند منتشر شد
چه کسی بر پیکر رهبر کبیر انقلاب نماز اقامه کرد؟
تشییع رهبر شهید انقلاب، صحنهای تاریخی برای نمایش وفاداری ملت ما است
جامعه رستگار، راهبرد رهبر شهید در امت سازی
«آیفون» به تنهایی کسی را مدرن نمیکند/اخلاق ویژه جامعه شبهمدرن شهری!
پویش ختم جمعی قرآن به یاد رهبر شهید
روایتی از نماد و معنا در انیمیشن های متاخر کودکان
کاظمی: ۵ هزار مدرسه برای اسکان زائران آماده شد
دعوت وزیر آموزش و پرورش از دانشآموزان و فرهنگیان برای حضور در آیین وداع و تشییع
اقتدار علمی ایران؛ محور همیشگی رهنمودهای رهبر شهید
رتبه نخست دانشگاه صنعتی امیرکبیر در شاخص نوآوری
تأکید شورای عالی انقلاب فرهنگی: تعیین تاریخ امتحانات نهایی و کنکور بر عهده متولیان اجرایی
توزیع کارت کنکور ارشد از ۲۲ تیر آغاز میشود
هم اکنون انبوهی از سوخت رسان های آمریکایی درحال پرواز در نزدیکی تنگه هرمز هستند
گلباران پیکر مطهر رهبر شهید انقلاب توسط دانشجویان
اطلاعیه دانشگاه آزاد درباره امتحانات دانشجویان تحصیلات تکمیلی
درخشش تیم ملی المپیاد فیزیک جمهوری اسلامی ایران در مسابقات جهانی
شیوهنامه اجرایی طرح حامی ویژه تابستان ۱۴۰۵ ابلاغ شد
آرامگاه ابدی رهبر شهید انقلاب در رواق دارالذکر حرم امام رضا(ع)
لبنانیها هفته بزرگداشت تشییع امام مستضعفان را برگزار می کنند
پیکر رهبر شهید و خانواده ایشان در این رواق حرم مطهر رضوی به خاک سپرده میشود
برای بابای زهرای کوچک و آزمون سخت او در شهادت زن و فرزند
تصویر/ما همه خونخواه توییم خامنهای...
نماز شب اول قبر چگونه خوانده میشود؟ زمان اقامه نماز رهبر شهید
روسیه به دنبال مختل کردن استارلینک در اوکراین
ریشه انتقام در فرهنگ ایرانی شیعی به کجا برمیگردد؟
سیره امام سجاد(ع) در کادرسازی فکری و تجدید حیات معنوی جامعه
کاهش تنوع مدارس با هدف تحقق عدالت آموزشی در دستور کار آموزش و پرورش
رهبر شهید ایران در آغوش ملت ایران
وداع با معلم یک ملت تجلی سرمایه اجتماعی یک ملت
دستیابی به جامعه قرآنی هدف متعالی رهبر شهید
گسست معرفتی در اندیشه ایرانی از چالشها تا راهکارها
یک خبر ترسناک: ربات انسان نما به همکارانش حمله کرد
نسخه جدید چت جی تی پی راه اندازی میشود
زبالههای فضایی در ساحل استرالیا نمایان شدند
تولید سوخت جت پایدار از دی اکسیدکربن صنعتی ممکن شد
هوش مصنوعی دیپ سیک به دنبال تراشه سازی رفت
جایگاه آموزش و پرورش در منظومه فکری رهبر شهید کجا بود؟
رباتها حس لامسه پیدا میکنند
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.