Мада је то тешко видети, биљке су у ваздуху окружене фином маглицом једињења које користе за комуникацију и заштиту. Једињења 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 истраживача у реалном времену снимио овај процес комуникације. Наиме, знало се како биљке шаљу поруке, али не и како их примају. Молекуларни биолози Јури Аратани и Такуја Уемура са Универзитета Саитама у Јапану и сарадници поставили су пумпу која је међу здраве биљке преносила једињења озлеђених или нападнутих биљака и флуоресцентним микроскопом посматрали шта се догађа. Ставили су гусенице (Spodoptera litura) на лишће одрезано са парадајза и корова из породице горушица (Arabidopsis thaliana), а затим пратили реакцију друге, нетакнуте биљке Arabidopsis, пише Science Alert.
Но није се радило о обичним биљкама. Arabidopsis су биле генетски модификоване и њихове ћелије су садржале биосензор који је флуоресцирао зелено када је забележио доток јона калцијума. Занимљиво је поменути да и људске ћелије за комуникацију користе сигнализацију калцијумом. Научници су посматрали како биљке реагују на једињења која друге биљке отпуштају у неколико секунди након озледе. Није се радило о природном процесу. Концентрисали су једињења у пластичну боцу и пумпали их на здраву биљку константном брзином.
Неоштећене биљке су јасно и гласно примиле поруке својих озлеђених суседа и одговориле налетима сигнала калцијума, који су се мрешкали по њиховим испруженим листовима. Након анализе једињења у ваздуху истраживачи су открили да сигнале калцијума у Arabidopsis-у изазивају два једињења: Z-3-HAL и E-2-HAL. Установили су које ћелије прве реагују на знаке опасности тако што су модификовали биљке да користе флуоресцентне сензоре искључиво у заштитним, мезофилним и епидермалним ћелијама. Заштитне ћелије налазе се на површини биљака и творе мале поре када биљке удишу угљен-диоксид. Мезофилне чине унутрашње ткиво лишћа, а епидермалне спољни слој лишћа.
Kад су биљке Arabidopsis биле изложене једињењу Z-3-HAL, заштитне ћелије су у оквиру минута генерисале сигнале калцијума, након чега су ћелије мезофила ухватиле поруку. „Kоначно смо разоткрили замршену причу 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 пријетњи”, објаснио је молекуларни биолог Масацугу Тојота. Истраживање Green leaf volatile sensory calcium transduction in Arabidopsis објављено је у часопису Nature Communications.
(Илустрација Aratani et al. Nature Communications)
(Индекс)
