Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern in einem Experiment herausgefunden, dass Pflanzen verwendet Signal-Moleküle, die ähnlich ist, dass es im Nervensystem von Tieren. Mit Hilfe dieser Moleküle die Blätter der pflanze übertragen können einander «Notsignale», die Informationen über die Gefahren. Unsere grünen Freunde haben kein Nervensystem, aber Sie haben definitiv etwas ähnliches. Die Erkenntnisse der Forscher veröffentlichte die Zeitschrift Science.
Bei Tieren die Zellen des Nervensystems produzieren Glutaminsäure, die ein elektrochemischer Freisetzung von Kalzium-Ionen, mit dessen Hilfe die Zelle gelöscht wird von einem gefährlichen Bereich. In diesem Prozess beteiligt Neurotransmitter — Substanzen, mit denen der Impuls wird von einem einem Neuron zum anderen. Forscher aus den USA und Japan herausgefunden, dass die Pflanzen sehr ähnliches System.
Interessant ist, dass die Autoren der Studie kamen zu dieser Entdeckung zufällig, wenn die untersuchten die Wirkung der Gravitation auf die Veränderung des Niveaus des Inhalts des Kalziums sind bei krautartigen Pflanzen резуховидки (Arabidopsis). Einer der Wissenschaftler schuf molekularer Sensor — fluoreszierendes Substanz, die empfindlich auf den Inhalt des Kalziums und ermöglicht das überwachen von änderungen des Niveaus in der pflanze in Echtzeit. Je höher der Calciumgehalt, desto heller es leuchtet. Mit Hilfe der molekularen Sensors konnten die Wissenschaftler sehen, wie sich das Niveau von Kalzium im Gewebe von Pflanzen unter verschiedenen Bedingungen.
«Wir wussten, dass bei den Pflanzen gibt es ein Signalsystem. Wenn Sie beschädigen ein Stück, informiert Sie alle anderen, um die starteten Schutzmechanismen. Aber wir wussten nicht, was hinter diesem System», erklärt Simon Gilroy, Biologe von der Universität von Wisconsin in Madison.
Wenn das abreißen oder beschädigen nur ein einziges Blatt der pflanze, darüber ziemlich schnell erkennen, stengel und andere Blätter. Im Experiment haben die Wissenschaftler Schnitten von резуховидки ein Blatt und festgestellt, dass der Calciumgehalt wurde sofort geändert werden — bildete sich eine Art Impuls, der erstreckte sich von der beschädigten Teile in der gesamten Anlage. Leuchten fluoreszierenden Sensor dramatisch wurde es heller in der Nähe von «Wunden», dann schwand gab es ein wenig weiter. Nach einiger Zeit diese Welle erreichte alle anderen Blätter.
Im Video unten kann man sehen, wie von den beschädigten Bereich Pflanzen übertragen hervorgehobene Signal. Die Geschwindigkeit der Freisetzung beträgt nur etwa einen Millimeter pro Sekunde, was deutlich langsamer als bei den Nervenzellen von Tieren (120 Meter pro Sekunde). Allerdings ist es genug, um die anderen Teile der pflanze geschafft haben, starten Sie den Prozess der Herstellung von Abwehrmechanismen. Zum Beispiel, einige Pflanzen beginnen, mehr zu produzieren chemisch schädliche Stoffe, immer für Insekten ungenießbar, andere verscheuchen die übertreter stechendem Geruch.
Die Reaktion der Pflanzen auf Ihre Raupe verspeisen
Was genau hebt das Niveau von Kalzium in der pflanze? Die Autoren der Studie glauben, dass die ganze Sache in der gleichen Aminosäure Glutaminsäure (Glutamat), die früher auch in Pflanzen entdeckt wurde. Dies wird auch indirekt durch die Feststellungen anderer Forschung, gehalten im Jahr 2013. Dort wurde gesagt, dass bei den Pflanzen, die nicht mit Glutamat-Rezeptoren erfolgt keine elektrischen Reaktionen auf die Bedrohung.
Glutamat führt die Reaktion
Die Wunde führt zu einer Freisetzung von Glutamat. Er nimmt sich Rezeptoren, die das Niveau von Kalzium, was wiederum zu einem Start Schutzsystem, welches wiederum versucht, schützen die pflanze vor Erhalt der weiteren Schäden. Und all dies geschieht ohne Neuronen. Es scheint, dass unsere grünen Freunde viel komplexer und dynamischer als auf den ersten Blick erscheint.
Wissenschaftler fügen hinzu, dass Sie weiterhin mehr дательное Studie der signalanlage bei den Pflanzen und vielleicht einen Weg finden, es zu verwalten.
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Bei den Pflanzen ein Analogon des Nervensystems
Nikolai Hizhnyak