Foto: Jackie DiLorenzo/Unsplash
Iako mi to teško možemo da vidimo, biljke su u vazduhu okružene finom izmaglicom jedinjenja koja koriste za komunikaciju i zaštitu.
Ova jedinjenja odbijaju gladne biljojede i upozoravaju susjedne biljke na potencijalne opasnosti. Naučnici znaju za ove odbrambene mehanizme od 1980-ih, a otkrili su ih kod više od 80 biljnih vrsta.
Međutim, sada je tim japanskih stručnjaka uspio da u realnom vremenu snimi ovaj proces komunikacije, što nam je dalo neke dodatne odgovore. Naime, znali smo kako biljke šalju poruke, ali ne i kako ih primaju. Molekularni biolozi Juri Aratani i Takuja Uemura sa Univerziteta Saitama u Japanu i njihove kolege postavili su pumpu koja je među zdrave biljke prenosila jedinjenja “povrijeđenih” ili napadnutih biljaka i fluorescentnim mikroskopom posmatrali šta se događa.
Zašto su svijetlile zelenom bojom?
Naučnici su stavili gusjenice (Spodoptera litura) na lišće odsječeno s biljaka paradajza i korova iz porodice gorušica (Arabidopsis thaliana) (skupljen), a zatim pratili reakciju druge, netaknute biljke Arabidopsis, piše Science Alert.
Međutim, nije se radilo o običnim biljkama. Arabidopsis su bile genetski modifikovane i njihove ćelije su sadržale biosenzor koji je svjetlio zeleno kada je zabilježio dotok jona kalcijuma. Inače, zanimljivo je spomenuti da i ljudske ćelije za komunikaciju koriste signalizaciju kalcijumom.
Stručnjaci su posmatrali kako biljke reaguju na jedinjenja koja druge biljke otpuštaju u nekoliko sekundi nakon što zadobiju povredu. Nije se radilo o prirodnom procesu. Naučnici su koncentrisali jedinjenja u plastičnu bocu i pumpali ih na zdravu biljku konstantnom brzinom.
Kao što se može vidjeti na snimku, neoštećene biljke su jasno i glasno primile poruke svojih povrijeđenih “susjeda” i odgovorile naletima signala kalcijuma, koji su se mreškali po njihovim ispruženim listovima. Nakon analize jedinjenja u vazduhu stručnjaci su otkrili da signale kalcijuma u Arabidopsisu izazivaju dva jedinjenja, Z-3-HAL i E-2-HAL.
https://www.youtube.com/watch?v=wJ0SgwWG1q4
Takođe su identifikovali koje ćelije prve reaguju na znakove opasnosti tako što su modifikovali biljke da koriste fluorescentne senzore isključivo u zaštitnim, mezofilnim i epidermalnim ćelijama. Zaštitne ćelije nalaze se na površini biljaka i fomiraju male pore kada biljke “udišu” CO2. Mezofilne ćelije čine unutrašnje tkivo lišća, a epidermalne ćelije su spoljašnji sloj lišća biljke.
Kad su biljke Arabidopsis bile izložene jedinjenju Z-3-HAL, zaštitne ćelije su unutar jednog minuta generisale signale kalcijuma, nakon čega su ćelije mezofila “uhvatile” poruku.
“Konačno smo razotkrili zamršenu priču o tome kada, gdje i kako biljke reaguju na ‘poruke upozorenja’ koje šalju druge ugrožene biljke. Ova eterična komunikaciona mreža, skrivena od našeg pogleda, igra ključnu ulogu u pravovremenoj zaštiti susjednih biljaka od neposrednih prijetnji”, rekao je molekularni biolog Masacugu Tojota sa Univerziteta Saitama u Japanu.
Istraživanje pod nazivom “Green leaf volatile sensory calcium transduction in Arabidopsis” objavljeno je u časopisu “Nature Communications”, prenosi index.hr.