A növények mechanikai stimulációjára reagálva számos gén aktivitása meglehetősen gyorsan megváltozik
Noha tudjuk, hogy a növények életben vannak, nekünk még mindig nehéz elképzelni, hogy érzékelnek valamit - ha egy növény rákattint a levélre, nem fogja visszahúzni az ágot, és elfut. Van néhány kivétel - például néhány húsevő növény, amely nagyon jól érzi a mechanikai irritációt egy potenciális áldozattal szemben, de úgy vagyunk, hogy a növényeket kissé érzéketlennek tekintjük - sem érzékszervek, mint például az állatok, sem az idegrendszer Nekik nincs.
Valójában azonban a növények mindent érznek, még akkor is, ha nem mutatják ki ezt kifelé. A Nyugat-Ausztrália Egyetemének kutatói azt találták, hogy a fröccsenő vízre adott válaszként az Arabidopsis thaliana levelek sok gén aktivitását megváltoztatják, amelyek kontrollálják a mitokondriumokat és a kloroplasztokat.
Minden valóban úgy nézett ki, mintha az Arabidopsis pontosan reagált a vízcseppek érintésére (ugyanez volt megfigyelhető, amikor a leveleket csipesszel megérintették, vagy amikor enyhén meghajolták): a Növényi fiziológia cikkében a szerzők azt írják, hogy a molekuláris válasz eltérő, mint amikor a növény kémiai irritáló hatású volt. 10-30 perc elteltével mechanikus reakció következett be; ugyanakkor kíváncsi módon hasonló változások történtek, ha egy árnyék hirtelen esett a levelekre, mintha valaki megközelítette a növényt - egy ilyen éles árnyék nyilvánvalóan jelzésként szolgált, hogy valaki megérinti a leveleket, és jó, ha csak egy járókelő, és nem valami növényevő.
Két gént, az AtWRKY15 és az AtWRKY40, amelyek a molekuláris átrendeződést kiváltják, az AtWRKY15 és AtWRKY40 is felismerhetők - feladatuk nyilvánvalóan az, hogy felmérjék, mennyire súlyosnak bizonyult a „tapintási fenyegetés”, és hogy érdemes-e visszatérni a normál állapotba.
Valójában a biológusok már régóta tudják, hogy a mechanikus stimuláció gátolja a növény növekedését - 2000-ben a Rice Egyetem kutatói beszámoltak arról, hogy ha egy növényt rendszeresen érintnek, akkor lassabban növekszik és nagyon kicsi. A jelenlegi biológia egy viszonylag nemrégiben írt cikkében ugyanezek a szerzők azt írták, hogy a növény mechanikai értelemben vett egyik alkotóeleme lehet a jasmonát hormonok. Különféle folyamatokat befolyásolják, az egyes növényfejlesztésektől a kártevőirtásig.
Megállapítást nyert, hogy amikor a jasmonátok szintje emelkedik, a metabolitok felhalmozódnak a növényi szövetekben, szó szerint emésztési zavart okozva a rovar kártevőkben. Ezenkívül a jasmonátumok nemcsak a rovarok, hanem néhány gombás fertőzés ellen is segítenek. Másrészt, amint kiderült, ezek koncentrációja a növényi szövetekben mechanikai hatással növekszik. Könnyű elképzelni, hogy ily módon a növények megvédik magukat a hernyók inváziójától: minél több rovar mászik rajtuk, annál erősebb a mechanikai irritáció, annál több védőhormon képződik.
A mechanikus érzékenység mellett emlékeztethetünk arra, hogy például az aranyvessző érzéki legyek, amelyek szagaikat tojásba helyezik, és válaszul saját szagaikkal bocsátják ki a rovarokat. A Pennsylvaniai Egyetem kutatói erről írták három évvel ezelőtt a PNAS-ben - a munka szerzői azonban nem adtak magyarázatot arra, hogy a goldenrod milyen pontosan érzékeli a legyek feromonjait.
Promóciós videó:
A növények figyelmeztethetik még a szomszédokat is a veszélyről: A Davis-i Kaliforniai Egyetem biológusai nemrégiben felfedezték, hogy amikor valaki ürömét eszik, akkor illékony anyagokat bocsát ki, amelyeket a szomszédai elkapnak, és válaszul szintetizál olyan anyagokat, amelyek kevésbé ízletesek. Kíváncsi, hogy csak egy közeli hozzátartozó fogja megérteni a jelet - ha a féreg szomszédja genetikailag nagyon különbözik a bajba jutotttól, akkor a vészjelzés átadta őt.
Kirill Stasevich