התגוננות צמחים מטריפה

הרדוף הנחלים, צמח רעיל ביותר בעל אלקלואידים קטלניים להגנה.

גדילן מצוי מכוסה קוצים, נוסף על היותו רעיל.

שיטה מהמין Vachellia collinsii משתמשת בנמלים להגנה.

התגוננות של צמחים מטורפים (באנגלית: host-plant resistance או HPR) מנצלת שיטות הגנה שונות נגד אוכלי צמחים העשויים להרוג אותם, את זרעיהם או להשמיד חלקים חיוניים לצמח והגנות אלה עובדות באופן דומה גם נגד צמחים מתחרים או טפילים. שיטות אלה דומות מאוד להתגוננות של בעלי חיים נטרפים, מפני בעלי חיים קרניבורים. עם זאת צמחים בניגוד לבעלי חיים לעיתים מפתחים סבילות לאותה טריפה, באמצעים שונים שבעלי חיים אינם יכולים להתחרות עימם . הסיבה לכך היא שהגנות הצמחים יכולות ולעיתים קרובות מנוטרלות בידי אוכלי צמחים שונים, נוסף על עלות ייצור כימיקלים שונים בעלי הצמח.

במהלך האבולוציה, כאשר מאובנים של צמחים מתגוננים ידועים כבר מהסילור שלפני 420 מיליון שנה, מספר צמחים החלו לפתח כישורי הישרדות למניעת אכילה שלהם, כשבמרבית המקרים ההגנות מיועדות להדיפת חרקים שונים, אך גם נגד עופות, זוחלים ויונקים. חקר ההגנות של צמחים מפני אוכלי עשב חשוב גם בחקלאות בעודו משפיע על אכילתם לבני אדם (שבמקרים רבים הגנות הצמחים מונעות מהם להימכר למאכל) וכן משמשים להדברה ביולוגית או לעזרה רפואית.

הגנות הצמחים בדומה להתגוננות בעלי חיים יוצרת בעקיפין דרכי אבולוציה הדדית, בה מיני אוכלי הצמחים מנסים להערים או להתגבר על הגנות הצמחים בעוד הצמחים מנסים לשפר את הופעתם ונעים במסלול אבולוציוני הדדי. כך למשל הרדוף הנחלים מכיל אלקלואידים רעילים להגנה. עם זאת רפרף ההרדוף פיתח לזחליו חיסון טבעי מהרעלים. מספר חרקים אף ניצלו את רעלי הצמחים כדי להשתמש בהם להגנתם של עצמם. גם חיות שאינם אוכלות צמחים יכולות להשתמש בהגנות הצמח להגנתם העצמית, כפי שעופות שונים מקננים בין קוצים או מתחת לנטיפות שרף נגד טורפים.

דרכי התגוננות

לצמחים ישנם 2 סוגי הגנות: הגנות קבועות, הנמצאות דרך קבע על הצמח והגנות שמתעוררות לאחר מגע, תוך שהצמח חש מגע מבעל חיים מתקרב או שמופעל לאחר שהצמח ניזוק.

בין הגנות אלה נכללות:

• הימנעות מקרבה לטורפים באמצעות הפצה באתרים רחוקים מאוכלי צמחים או שינוי זמני פריחה והפצת זרעים.
• הפצת זרעים בחופת הצמח, שם מעט אוכלי צמחים מגיעים אליו ולעיתים מרחיקים אותו בידי שורשים, ענפים ארוכים או גזעים רחבים.
• הגנות באמצעות קליפה חזקה, לרוב על הזרעים כדי לגונן על הזרע שבתוכם.
• הפצה יעילה של זרעים, המאפשרת לרבים מהם להיקבר באדמה ולנבוט לפני שטורפים מספיק לאכול את כולם.
• הגנה באמצעות כימיקלים ורעלים: הגנה זו היא אחת המוצלחות מהגנות הצמחים והם מורכבים ביותר, כאשר מטרתם של חלקם היא להרעיל טורפים ברגע הראשון בעוד מטרת אחרים היא להפוך לרעילים בהדרגה תוך שלאורך זמן הרעל מתגבש.
• מטבוליטים משניים כימיים. צמחים יכולים לייצר מספר רב של רעלים וחומרים כימים שמטרתם להרעיל, לטשטש או לפגוע במחזור החיים של טורפיהם.
• שימור בקוצים אימתניים ובדוקרנים להרתעה, כמו אצל קקטוסיים.
• שינוי מרקם הקליפה לסיבי, מגרד או חלקלק ביותר. לעיתים מופץ מהקליפה גם ליגנין, שרף, צורן דו-חמצני או לטקס דביק, כולם עוזרים בהרתעה.
• הצמח מימוזה ביישנית יכול לסגור את עליו במהירות בתגובה למגע, מה שעוזר הן למנוע אכילה והן להבהיל או להפיל טורפים.
• חקיינות: האלווי מפתח פרחים ופירות "קוצניים" כדי לבלבל טורפים. ניצני מספר צמחים כמו החריע מגדלים סימנים הדומים לקורי עכביש כדי להרתיע תטולת זחלים עליהם והשעונית מייצרת דפוס של ביצי דנאית הדורה, כדי שדנאיות אמיתיות יימנעו מהטלה על צמח "תפוס".
• הסוואה: הצמח המטפס Boquila, מחקה את העלים שעליהם הוא גדל בצורה ובגודל, מה שעוזר לאוכלי צמחים שלא יבחינו בו ביחס לצמח הפונדקאי. הצמח Lithops מתחפש לסלעים במדבר.
• לעיתים צמחים בעלי חלקים עסיסיים יפחיתו את המינרלים שבהם ואת גודלם, ריחם או צבעם, מה שיפתה פחות את אוכלי העשב.
• במקרים אחרים צמחים ינסו להסיט את אכילת חלקים יקרים כמו זרעים לאיברים פחות חיוניים כמו העלים.
• הדדיות עם נמליים (הנפוצה בעצי שיטה) ועם בעלי חיים מגוננים המונעים טריפה. צמחים אחרים חיים בסימביוזה עם פטריות אנדופיטיות רעילות.
• צמחים מסוימים מעודדים נוכחות של אויבים טבעיים של אוכלי עשב (טורפים, פתוגנים וטפילים).
• צמחים מותקפים יכולים לתקשר באמצעות השורשים ותפטירים אותות חשמליים כימיים, הורמונליים ועוד לעצים אחרים כדי שיתגוננו מטריפה.

קישורים חיצוניים

• מנגנוני הגנה בצמחים באתר פפירוס
• מנגנון ההגנה של הצמחים באתר המרכז לטכנולוגיה חינוכית