Mada je to teško videti, biljke su u vazduhu okružene finom maglicom jedinjenja koje koriste za komunikaciju i zaštitu. Jedinjenja odbijaju gladne biljojede i upozoravaju susedne biljke na potencijalne opasnosti. Naučnici znaju za ove odbrambene mehanizme od osamdesetih godina prošlog veka, a otkrili su ih u više od 80 biljnih vrsta.
Sada je tim japanskih istraživača u realnom vremenu snimio ovaj proces komunikacije. Naime, znalo se kako biljke šalju poruke, ali ne i kako ih primaju. Molekularni biolozi Juri Aratani i Takuja Uemura sa Univerziteta Saitama u Japanu i saradnici postavili su pumpu koja je među zdrave biljke prenosila jedinjenja ozleđenih ili napadnutih biljaka i fluorescentnim mikroskopom posmatrali šta se događa. Stavili su gusenice (Spodoptera litura) na lišće odrezano sa paradajza i korova iz porodice gorušica (Arabidopsis thaliana), a zatim pratili reakciju druge, netaknute biljke Arabidopsis, piše Science Alert.
No nije se radilo o običnim biljkama. Arabidopsis su bile genetski modifikovane i njihove ćelije su sadržale biosenzor koji je fluorescirao zeleno kada je zabeležio dotok jona kalcijuma. Zanimljivo je pomenuti da i ljudske ćelije za komunikaciju koriste signalizaciju kalcijumom. Naučnici su posmatrali kako biljke reaguju na jedinjenja koja druge biljke otpuštaju u nekoliko sekundi nakon ozlede. Nije se radilo o prirodnom procesu. Koncentrisali su jedinjenja u plastičnu bocu i pumpali ih na zdravu biljku konstantnom brzinom.
Neoštećene biljke su jasno i glasno primile poruke svojih ozleđenih suseda i odgovorile naletima signala kalcijuma, koji su se mreškali po njihovim ispruženim listovima. Nakon analize jedinjenja u vazduhu istraživači su otkrili da signale kalcijuma u Arabidopsis-u izazivaju dva jedinjenja: Z-3-HAL i E-2-HAL. Ustanovili su koje ćelije prve reaguju na znake 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 tvore male pore kada biljke udišu ugljen-dioksid. Mezofilne čine unutrašnje tkivo lišća, a epidermalne spoljni sloj lišća.
Kad su biljke Arabidopsis bile izložene jedinjenju Z-3-HAL, zaštitne ćelije su u okviru minuta generisale signale kalcijuma, nakon čega su ćelije mezofila uhvatile poruku. „Konačno smo razotkrili zamršenu priču kada, gde 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 susednih biljaka od neposrednih prijetnji”, objasnio je molekularni biolog Masacugu Tojota. Istraživanje Green leaf volatile sensory calcium transduction in Arabidopsis objavljeno je u časopisu Nature Communications.
(Ilustracija Aratani et al. Nature Communications)
(Indeks)
