به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، هنگامیکه دمای محیط به زیر صفر میرسد، بلورهای یخ روی بسیاری از برگهای گیاهان تشکیل میشوند. با این وجود، آنها معمولاً بدون آسیب در یخبندان زنده میمانند.
با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی اسکن انجمادی ویژه، محققان موسسه جانورشناسی Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) توانستند تصاویری با وضوح بالا از فرآیندهای یخ زدن سطوح گیاهان بومی آلمان و قطب جنوب در در مقیاس نانو تهیه کنند. آنها ساختارهای ریز مختلفی را بر روی سطوح برگ کشف کردند که با آن گیاهان از خود در برابر دمای پایین محافظت میکنند.
درک بهتر این راهبردهای حفاظتی میتواند برای حفاظت از محصولات کشاورزی یا سطوح مصنوعی مانند هواپیما نیز جالب باشد. نتایج این کار در مجله The Science of Nature منتشر شده است.
در هوای خیلی سرد، هواپیماها با مایعات خاصی شسته میشوند یا با سطوح قابل حرارت ساخته میشوند تا از یخزدگی محافظت شوند. علم و صنعت در سراسر جهان در حالد، این “گودالها” یخ میزنند و میتوانند باعث آسیب دائمی به سلولهای گیاه شوند. استانیسلاو گورب میگوید: «اما از آنجایی که چنین گیاهانی در زمستان زنده میمانند، فکر میکنیم که از محافظت شیمیایی کافی در برابر یخزدگی برخوردار هستند.»
این تیم تنها قادر به مطالعه بلورهای یخ در مقیاس نانو با میکروسکوپ الکترونی انجمادی بود. برخلاف روشهای دیگر، نمونههای بیولوژیکی در اینجا خشک نمیشوند بلکه خیلی سریع منجمد میشوند. این ساختار آنها را به خوبی حفظ میکند و به آنها اجازه میدهد تا در حالت تقریبا اصلی مورد مطالعه قرار گیرند.
استانیسلاو گورب میگوید: «گیاهان راههای زیادی برای محافظت از خود در برابر سرما در جریان تکامل پیدا کردهاند. فعل و انفعالات با آب روی سطح برگ، به ویژه برای توسعه سطوح «ضد یخ»، نوید بینشهای هیجانانگیزی میدهد. اما ما هنوز اطلاعات کمی در مورد این فرآیندها داریم.»