En international gruppe af forskere, der i forsøg har konstateret, at planter bruger signalering molekyler, der ligner dem, der findes i nervesystemet af dyr. Ved hjælp af disse molekyler bladene af planten kan give hinanden “nød-signaler”, der indeholder oplysninger om farer. Vores grønne venner ikke har et nervesystem, men de helt sikkert har noget lignende. Forskernes resultater er offentliggjort i tidsskriftet Science.
Dyr irriteret nervesystem celler frigive glutaminsyre, som skaber en elektrokemisk frigivelse af calcium-ioner, som cellen er fjernet fra det farlige område. Denne proces indebærer, at neurotransmitterne — stoffer, som impuls overføres fra én neuron til en anden. Forskere fra USA og Japan har konstateret, at planter har en meget lignende system.
Det er interessant, forfattere kom til denne opdagelse ved et uheld, mens de studerer effekten af tyngdekraften på ændringen i niveauet af calcium i urt rezhevichi (Arabidopsis). En af forskerne har skabt en molekylær sensor — et fluorescerende stof, der er følsomme for den calcium-indhold og giver mulighed for at observere ændringer af niveauet i anlægget i realtid. Jo højere calcium niveau, jo lysere det gløder. Ved hjælp af molekylær sensor, forskere var i stand til at se, hvordan niveauet af calcium i plantevæv under forskellige betingelser.
“Vi vidste, at planter har signalsystem. Hvis du skader en del, der advarer alle andre, så de lancerede forsvarsmekanismer. Men vi vidste ikke, at der bag dette system,” forklarer Simon Gilroy, en biolog fra University of Wisconsin i Madison.
Hvis du slitage eller skader, der et blad af anlægget, om det temmelig hurtigt lære stamceller og andre blade. I forsøget, forskere skåret fra rezhevichi et blad og fandt, at calcium indholdet af umiddelbare ændringer, dannes en form for impuls, der spredes fra beskadigede dele i hele anlægget. Den glød af fluorescerende sensor er markant lysere i nærheden af de “sår”, så er falmet, og dukkede op lidt yderligere. Efter et stykke tid i denne bølge kom før alle andre blade.
I videoen nedenfor, kan du se fra den beskadigede del af anlægget, der er overført til oplyst signal. Speed burst er kun omkring en millimeter per sekund, hvilket er meget langsommere end den nerve celler af dyr (120 meter per sekund). Dette er imidlertid nok til at resten af de planter, som havde til at starte processen til produktion af beskyttende mekanismer. For eksempel, nogle planter vil begynde at producere mere kemisk skadelige stoffer, bliver uspiselige for insekter, andre afskrække forbrydere en skarp lugt.
Reaktionen af planter til at spise deres caterpillar
Det øger niveauet af calcium i anlægget? Undersøgelsens forfattere mener, at alt stof i samme glutaminsyre aminosyre (glutamat), som også var tidligere fundet i planter. Dette er også indirekte fremgår af resultaterne fra en anden undersøgelse, gennemført i 2013. De sagde, at i planter, der ikke har glutamat-receptorer ikke opstår elektriske reaktion på truslen.
Glutamat udløser en reaktion
Den resulterende sår, som fører til frigivelsen af glutamat. Han har accepteret de receptorer, som øger niveauet af calcium, hvilket igen fører til aktivering af den sikkerhed, som igen forsøger at beskytte planten mod yderligere skader. Og alt dette sker uden neuroner. Det ser ud til, at vores grønne venner, er meget sværere og mere dynamisk, end det kan synes ved første øjekast.
Forskerne tilføjede, at de vil fortsætte deres videre undersøgelse af signal-systemer i planter og kan finde en måde at håndtere det.
At diskutere åbningen af et internationalt hold af biologer i vores Telegram chat.
I planter, der er en analog af nervesystemet
Nikolai Khizhnyak