Nowy numer 50/2019 Archiwum

Panika roślin

W czasie deszczu… nie nudzą się. Panikują. Są wrażliwe na dotyk, a nawet rozróżniają jego rodzaje. Podobnie jak my przekazują sygnał, że zostały zranione. Dla rodziny potrafią się poświęcić i chętniej zadbają o krewnych niż o całą resztę. O kim mówię? O roślinach.

Niedawno australijska ekolog ewolucyjna stwierdziła, że choć rośliny nie mają mózgu, a przekazywanie przez nie impulsów elektrycznych jest 1000 razy wolniejsze niż u nas, to jednak uczą się. Badaczka potwierdziła, że na roślinach też da się przeprowadzić klasyczne eksperymenty Pawłowa. Czy kogoś dziwi, że to wywołało szok? Nie dziwmy się zatem, że na łamach prestiżowego „Proceedings of the National Aca­demy of Sciences” (PNAS) międzynarodowa grupa uczonych, m.in. z University of Western Australia’s School of Molecular Sciences oraz Uniwersytetu w Lund, pod kierunkiem prof. Harveya Millara wykazała właśnie, że deszcz wywołuje w roślinach zachowania do złudzenia przypominające naszą panikę.

Dramat

Susza to dla roślin coś strasznego. Ludzie mający ogród czy pole mogą jednak zauważyć, co ulewa potrafi zrobić z łanem zboża czy grządką pomidorów. Nie trzeba gradobicia, wystarczą duże, lecące z olbrzymią energią krople. Rośliny zostają złamane u nasady, obłamaniu ulegają ich boczne pędy i liście. Takie uszkodzenia obniżają w roślinie zdolność do transpiracji, czyli parowania wody przez aparaty szparkowe w liściach. Roślina może też sobie nie poradzić z nadmiarem wody w strefie korzeniowej. Zranienia wystawiają ją także na zakażenia – zarodniki grzybów tylko na to czekają. To jasne, że po suszy tygodniowy nieustanny kapuśniaczek to rozwiązanie idealne, z kolei letnia burza z ulewą to dramat.

Jednak nawet niewielki deszcz przyczynia się do rozprzestrzeniania pomiędzy roślinami chorób zakaźnych. Gdy jedna roślina choruje, a spadnie na nią z wysokości kilometra kropla deszczu, to rozpryskuje się ona w promieniu 10 metrów. Nie sadzimy roślin w takich odległościach od siebie, a i one w naturalnych warunkach tak rzadko na ogół nie rosną. Ta rozpryskująca się kropla rozniesie zatem chorobę na inne, potencjalnie wrażliwe rośliny.

Czując pierwsze spadające krople, rośliny uruchamiają złożony zestaw sygnałów chemicznych. Uczeni wykryli go, stosując zraszanie rzodkiewnika (modelu, którego genom jest w pełni poznany). Reakcja łańcuchowa obserwowana podczas tego eksperymentu miała u swej podstawy działanie białka zwanego Myc2. Jego aktywacja powodowała pobudzenie do działania tysięcy różnych genów zaangażowanych w reakcje obronne roślin.

Komunikacja

Podobnie jak to bywa w przypadku „suchych” sygnałów dotykowych, pochodzących np. od gąsienic wspinających się na pędy, także deszcz sprawia, że sygnał o nadchodzącej katastrofie jest przekazywany pomiędzy roślinami. Dzieje się tak dzięki hormonom roślinnym. To często substancje lotne, np. etylen, który sprawia, że dojrzewają owoce. Dlatego jeśli chcemy, aby dojrzały nam szybko banan czy awokado, trzeba je zapakować do wspólnego worka z jakimś już dojrzałym owocem i umieścić w ciepłym miejscu.

W przypadku deszczu sprawcą komunikacji jest inny hormon roślinny: kwas jasmonowy. Powstaje w wyniku utleniania kwasu linolenowego. Hamuje on wzrost pędów i korzeni, stymuluje zaś dojrzewanie owoców i starzenie się liści. Hamuje fotosyntezę i wzmaga proces odwrotny, czyli oddychanie roślin. Jego najbardziej ostatnio eksplorowana rola to uczestniczenie w odpowiedzi roślin na stres. Jak się okazuje – także taki jak deszcz. Wcześniej wykazano również jego znaczenie m.in. w roślinnym układzie odporności – uczestniczył w walce z zakażeniami bakteryjnymi, czy podczas podgryzania przez gąsienice. Na co dzień każda pani, która stosuje perfumy, ma kontakt z tą substancją, znajdującą się w tzw. sercu wielu kompozycji zapachowych. To dzięki niej bowiem jaśminy pachną tak upajająco.

Rodzina najważniejsza

Jeśli jedna roślina uruchomiła już swoją „panikę” – czyli odpowiedź obronną na deszcz – jest istotne włączenie jak najszybciej tych samych mechanizmów dla całej populacji, czyli najbliższych „krewnych”. Istnieje bowiem szansa na powstrzymanie nadchodzących zakażeń w zarodku. Skoro nie można uciekać, bo wrastamy mocno w ziemię swymi korzeniami, trzeba się wspólnie bronić inaczej.

Mija już 10 lat, odkąd kanadyjska botanik Susan Dudley wprowadziła do dyskursu naukowego ideę, która zaburza naszą spokojną i sytą brutalność wobec roślin. Bezstresowo je bowiem zadeptujemy czy zjadamy na sposoby, których powstydzilibyśmy się wobec zwierząt – czyli „na żywca”. Hipotezę dla pozostałych botaników obrazoburczą – że rośliny wyczuwają swoich najbliższych im genetycznie „krewnych” i wspomagają ich jak mogą. Krótko mówiąc: czują, i to wzajemnie, a w dodatku wykazują altruizm. Kolejne odkrycia botaników i fizjologów oraz immunologów roślin nie pozostawiają złudzeń, że co było kontrowersyjne jeszcze dekadę temu, dziś jest publikowane w najbardziej prestiżowych pismach naukowych. Fakty wyglądają tak, że owad, ogień czy ulewny deszcz są zagrożeniem dla roślin, a choć my postrzegamy je jako biernych uczestników naszej rzeczywistości, one komunikują się, ostrzegają i wspierają. Szczególnie zaś robią to chętnie – podobnie jak ludzie – w przypadku osobników najbliższych.•

« 1 »
oceń artykuł Pobieranie..

Zobacz także

Komentowanie dostępne jest tylko dla .

Ze względów bezpieczeństwa, kiedy korzystasz z możliwości napisania komentarza lub dodania intencji, w logach systemowych zapisuje się Twoje IP. Mają do niego dostęp wyłącznie uprawnieni administratorzy systemu. Administratorem Twoich danych jest Instytut Gość Media, z siedzibą w Katowicach 40-042, ul. Wita Stwosza 11. Szanujemy Twoje dane i chronimy je. Szczegółowe informacje na ten temat oraz i prawa, jakie Ci przysługują, opisaliśmy w Polityce prywatności.

Zamieszczone komentarze są prywatnymi opiniami ich autorów i nie odzwierciedlają poglądów redakcji