W odpowiedzi na stymulację mechaniczną u roślin aktywność wielu genów zmienia się dość szybko
Chociaż wiemy, że rośliny żyją, nadal trudno nam wyobrazić sobie, że coś czują - roślina kliknie na liść nie cofnie gałęzi i nie ucieknie. Są pewne wyjątki - na przykład niektóre rośliny mięsożerne, które bardzo dobrze odczuwają mechaniczne podrażnienia ze strony potencjalnej ofiary, ale w ten czy inny sposób uważamy rośliny za nieco niewrażliwe - brak organów zmysłów takich jak zwierzęta, brak układu nerwowego Nie mają.
Jednak w rzeczywistości rośliny czują wszystko, nawet jeśli nie pokazują tego na zewnątrz. Naukowcy z University of Western Australia odkryli, że w odpowiedzi na rozpryskiwanie się wody liście Arabidopsis thaliana zmieniają aktywność wielu genów kontrolujących mitochondria i chloroplasty.
Wszystko naprawdę wyglądało tak, jakby Arabidopsis reagował precyzyjnie na dotyk kropelek wody (to samo zaobserwowano, gdy liście były dotykane pęsetą lub gdy były lekko poklepywane): w artykule z Plant Physiology autorzy piszą, że reakcja molekularna była inna, niż kiedy na roślinę działano chemicznie drażniący. Po 10-30 minutach nastąpiła reakcja mechaniczna; w tym samym czasie, co ciekawe, podobne zmiany zachodziły, gdyby nagle cień padł na liście, jakby ktoś podszedł do rośliny - taki ostry cień, oczywiście, był sygnałem, że ktoś dotknie liści i dobrze, jeśli tylko przechodzień, a nie roślinożerca.
Udało się również zidentyfikować dwa geny, które wyzwalają rearanżacje molekularne po stymulacji mechanicznej, AtWRKY15 i AtWRKY40 - ich zadaniem jest podobno ocena, jak poważne okazało się „zagrożenie dotykiem” i czy warto wrócić do normy.
W rzeczywistości biolodzy od dawna wiedzą, że stymulacja mechaniczna hamuje wzrost roślin - w 2000 roku naukowcy z Uniwersytetu Rice poinformowali, że jeśli roślina jest regularnie dotykana, rośnie wolniej i rośnie bardzo mała. W stosunkowo niedawnym artykule w Current Biology ci sami autorzy napisali, że jednym ze składników zmysłu mechanicznego rośliny mogą być hormony jasmonianów. Wpływają na różnorodne procesy, od rozwoju pojedynczych roślin po zwalczanie szkodników.
Stwierdzono, że gdy poziom jaśmonianów wzrasta, metabolity gromadzą się w tkankach roślin, dosłownie powodując niestrawność u owadów. Ponadto jasmoniany pomagają nie tylko przeciwko owadom, ale także niektórym infekcjom grzybiczym. Z drugiej strony, jak się okazało, ich koncentracja w tkankach roślinnych wzrasta pod wpływem działania mechanicznego. Łatwo sobie wyobrazić, że w ten sposób rośliny są chronione przed inwazją gąsienic: im więcej owadów się po nich czołga, tym silniejsze podrażnienie mechaniczne, tym więcej wytwarzanych jest hormonów ochronnych.
Oprócz wrażliwości mechanicznej możemy przypomnieć sobie, że np. Nawłoci wyczuwają za pomocą węchu muchy, które składają na niej jaja, iw odpowiedzi emitują własne sygnały zapachowe, aby odstraszyć owady. Trzy lata temu naukowcy z University of Pennsylvania napisali o tym do PNAS - jednak autorzy pracy nie podali żadnego wyjaśnienia, jak dokładnie nawłoć może wyczuć feromony much.
Film promocyjny:
Rośliny mogą nawet ostrzegać sąsiadów o niebezpieczeństwie: niedawno biolodzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis odkryli, że kiedy ktoś zaczyna jeść piołun, uwalnia substancje lotne, które wyłapują jego sąsiedzi, iw odpowiedzi syntetyzuje substancje, które czynią je mniej smacznymi. Co ciekawe, tylko bliski krewny zrozumie sygnał - jeśli sąsiad piołunu był genetycznie bardzo różny od tego, który miał kłopoty, sygnał alarmowy przeszedł przez niego.
Kirill Stasevich