Како биљке „разговарају“ једна с другом: Објављен фасцинантан снимак /видео/

Премда је то тешко да се види, биљке су у ваздуху окружене фином маглицом спојева које користе за комуникацију и заштиту. Ови спојеви одбијају гладне биљоједе и упозоравају суседне биљке на потенцијалне опасности.

Научници знају за ове одбрамбене механизме од осамдесетих година прошлог века, а открили су их у више од 80 биљних врста.

Сада је тим јапанских стручњака успео да у реалном времену сними овај процес комуникације, што је довело до додатних одговора. Наиме, знало се како биљке шаљу поруке, али не и како их примају.

Молекуларни биолози Јури Аратани и Такуја Јемура са Универзитета Саитама у Јапану и њихове колеге поставили су пумпу која је међу здраве биљке преносила спојеве „повређених“ или нападнутих биљака и посматрали су шта се догађа флуоресцентним микроскопом, пише „Сајенс алерт“.

Зашто светле зеленом бојом

Научници су ставили гусенице (Spodoptera litura) на лишће одрезано с биљака парадајза и корова из породице горушица (Arabidopsis thaliana), а затим пратили реакцију друге, нетакнуте биљке Арабидопсис.

До сада се знало како биљке шаљу поруке, али не и како их примају.

© Фото : Pexels/Photo by Ylanite Koppens

Али није се радило о обичним биљкама. Арабидопсис су биле генетски модификоване и њихове су ћелије садржавале биосензор који је светлио зелено када је забележио доток јона калцијума. Иначе, занимљиво је споменути да и људске ћелије за комуникацију користе сигнализацију калцијумом.

Стручњаци су посматрали како биљке реагују на спојеве које друге биљке отпуштају у неколико секунди после „рањавања“. Није се радило о природном процесу. Научници су концентрисали спојеве у пластичну боцу и пумпали их на здраву биљку константном брзином.

Као што се може видети на видео-снимку, неоштећене биљке су јасно и гласно примиле поруке својих повређених „суседа“ и одговориле налетима сигнала калцијума, који су се таласали по њиховим испруженим листовима. После анализе спојева у ваздуху стручњаци су открили да сигнале калцијума у Арабидопсису изазивају два споја: Z-3-HAL i E-2-HAL.

„Коначно смо разоткрили замршену причу о томе када, где и како биљке реагују на поруке упозорења“, кажу научници.

Такође су идентификовали које ћелије прве реагују на знаке опасности тако што су модификовали биљке да користе флуоросцентне сензоре искључиво у заштитним, мезофилним и епидермалним ћелијама. Заштитне ћелије налазе се на површини биљака и праве мале поре када биљке „удишу“ угљен-диоксид. Мезофилне ћелије чине унутрашње ткиво лишћа, а епидермалне ћелије су спољни слој лишћа биљке.

Кад су биљке Арабидопсис биле изложене споју З-3-HAL, заштитне ћелије су унутар једног минута генерисале сигнале калцијума, након чега су ћелије мезофила „ухватиле“ поруку.

„Коначно смо разоткрили замршену причу о томе када, где и како биљке реагују на „поруке упозорења“ које шаљу друге угрожене биљке. Ова етерична комуникациона мрежа, скривена од нашег погледа, игра кључну улогу у правовременој заштити суседних биљака од непосредних претњи“, рекао је молекуларни биолог Масацугу Тојота са Универзитета Саитама.

Истраживање под именом „Green leaf volatile sensory calcium transduction in Arabidopsis“ објављено је у часопису „Nature Communications“.

Погледајте и: