Kako biljke „razgovaraju“ jedna s drugom: Objavljen fascinantan snimak /video/

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 stručnjaka uspeo da u realnom vremenu snimi ovaj proces komunikacije, što je dovelo do dodatnih odgovora. Naime, znalo se kako biljke šalju poruke, ali ne i kako ih primaju.

Molekularni biolozi Juri Aratani i Takuja Jemura sa Univerziteta Saitama u Japanu i njihove kolege postavili su pumpu koja je među zdrave biljke prenosila spojeve „povređenih“ ili napadnutih biljaka i posmatrali su šta se događa fluorescentnim mikroskopom, piše „Sajens alert“.

Naučnici su stavili gusenice (Spodoptera litura) na lišće odrezano s biljaka paradajza i korova iz porodice gorušica (Arabidopsis thaliana), a zatim pratili reakciju druge, netaknute biljke Arabidopsis.

Ali nije se radilo o običnim biljkama. Arabidopsis su bile genetski modifikovane i njihove su ćelije sadržavale biosenzor koji je svetlio zeleno kada je zabeležio dotok jona kalcijuma. Inače, zanimljivo je spomenuti da i ljudske ćelije za komunikaciju koriste signalizaciju kalcijumom.

Stručnjaci su posmatrali kako biljke reaguju na spojeve koje druge biljke otpuštaju u nekoliko sekundi posle „ranjavanja“. Nije se radilo o prirodnom procesu. Naučnici su koncentrisali spojeve u plastičnu bocu i pumpali ih na zdravu biljku konstantnom brzinom.

Kao što se može videti na video-snimku, neoštećene biljke su jasno i glasno primile poruke svojih povređenih „suseda“ i odgovorile naletima signala kalcijuma, koji su se talasali po njihovim ispruženim listovima. Posle analize spojeva u vazduhu stručnjaci su otkrili da signale kalcijuma u Arabidopsisu izazivaju dva spoja: Z-3-HAL i E-2-HAL.

„Konačno smo razotkrili zamršenu priču o tome kada, gde i kako biljke reaguju na poruke upozorenja“, kažu naučnici.

Takođe su identifikovali koje ćelije prve reaguju na znake opasnosti tako što su modifikovali biljke da koriste fluoroscentne senzore isključivo u zaštitnim, mezofilnim i epidermalnim ćelijama. Zaštitne ćelije nalaze se na površini biljaka i prave male pore kada biljke „udišu“ ugljen-dioksid. Mezofilne ćelije čine unutrašnje tkivo lišća, a epidermalne ćelije su spoljni sloj lišća biljke.

Kad su biljke Arabidopsis bile izložene spoju Z-3-HAL, zaštitne ćelije su unutar jednog minuta generisale signale kalcijuma, nakon čega su ćelije mezofila „uhvatile“ poruku.

Istraživanje pod imenom „Green leaf volatile sensory calcium transduction in Arabidopsis“ objavljeno je u časopisu „Nature Communications“.