W lesie wystarczy jeden promień światła, by uruchomić reakcję łańcuchową. Nowe badania pokazują, że rośliny potrafią się wzajemnie ostrzegać przed zagrożeniem. Nie słowami, lecz dotykiem. I robią to szybciej niż sądzili naukowcy.
- Rośliny rosnące blisko siebie mogą zwiększać swoją odporność na stres środowiskowy.
- Z kolei te rosnące w izolacji, wystawione na to samo światło, miały wyższy poziom uszkodzeń komórek.
- Co to odkrycie oznacza dla rolnictwa?
Rośliny rosnące blisko siebie mogą zwiększać swoją odporność na stres środowiskowy, przekazując sobie sygnały ostrzegawcze poprzez kontakt liści – wynika z nowych badań zespołu naukowców z Uniwersytetu Missouri. Odkrycie sugeruje, że dotyk odgrywa znacznie większą rolę w komunikacji roślin, niż dotąd przypuszczano.
– To trochę jak alarm. W stylu: hej, coś się zbliża, bądźcie gotowi – mówił Ron Mittler, biolog roślin z Uniwersytetu Missouri w Columbii dla portalu Sciencenews.
Samotne rośliny radziły sobie gorzej
Naukowiec i jego współpracownicy przez kilka tygodni uprawiali rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana). Część roślin rosła pojedynczo, inne w gęstych grupach, w których liście stykały się ze sobą. Następnie badacze wystawili je na działanie intensywnego światła.
Pojedyncze rośliny wykazywały znacznie więcej oznak stresu i uszkodzeń niż te rosnące w skupiskach.
– Wydaje się, że rośliny są lepiej przygotowane do radzenia sobie ze stresem, jeśli się ze sobą stykają – tłumaczył Ron Mittler na łamach Sciencenews.
Komunikacja roślin. Nie tylko korzenie i zapachy
Naukowcy od dawna wiedzą, że rośliny komunikują się pod ziemią. Robią to za pośrednictwem korzeni, mikroorganizmów i sieci grzybni. Badania wykazały także istnienie sygnałów chemicznych unoszących się w powietrzu oraz dźwięków, które mogą informować o stresie lub ataku roślinożerców.
Nowe badanie skupia się jednak na sygnalizacji nadziemnej poprzez bezpośredni kontakt liści. Choć wcześniej podejrzewano, że rośliny mogą przekazywać w ten sposób sygnały elektryczne, wpływ tego mechanizmu na ich zdrowie pozostawał nieznany.
Zespół Rona Mittlera przeanalizował zmiany w ekspresji genów u roślin izolowanych oraz takich, których liście stykały się z innymi. Naukowcy monitorowali przesyłane sygnały i sprawdzali odporność na stres świetlny.
Już godzinę po zetknięciu się liści rośliny aktywowały ponad 2000 genów związanych z reakcją na stres. Wśród nich znalazły się te odpowiedzialne za radzenie sobie z nadmiarem światła, zimnem, zalaniem, zasoleniem oraz uszkodzeniami mechanicznymi.
Rośliny rosnące w izolacji, wystawione na to samo światło, miały wyższy poziom uszkodzeń komórek i gromadziły więcej pigmentów stresowych.
Odkrycie wzbudziło zainteresowanie innych badaczy. Christine Foyer, botaniczka z Uniwersytetu w Birmingham, która nie brała udziału w badaniu, zwróciła uwagę na jego uniwersalne znaczenie.
Jej zdaniem rośliny muszą mieć jakiś mechanizm sygnalizacji, ponieważ się nie poruszają. – Muszą reagować na to, co dzieje się w środowisku – tłumaczyła naukowiec.
Co to odkrycie oznacza dla rolnictwa?
Zdaniem Rona Mittlera odkrycie może wyjaśniać, dlaczego wspólna uprawa roślin często zwiększa ich przeżywalność w trudnych warunkach. W przyszłości wiedza ta może pomóc w projektowaniu bardziej odpornych społeczności roślinnych.
– Mogę umieścić razem trzy różne gatunki, o których wiem, że będą się najlepiej komunikować nad i pod ziemią – zaznaczyła naukowiec.
Christine Foyer przypomniała, że podobne obserwacje pojawiały się już u Karola Darwina.