Zazwyczaj myślimy o roślinach jak o bezradnych, zielonych krzakach, które nie są w stanie przed niczym się obronić. Eksperyment wykorzystujący światło fluorescencyjne pokazuje, że rzeczywistość jest zgoła odmienna.
Naukowcy uzyskali obraz tego, co dzieje się we wnętrzach roślin, gdy znajdą się w zagrożeniu. Zaledwie kilka sekund po ugryzieniu przez gąsienicę liście wysyłają sygnały z receptorów bólowych. Aby odpowiedzieć na agresję roślina w ciągu dwóch minut oddelegowuje w zaatakowane miejsce chemiczne środki obronne.
Już wcześniej było jasne, że opisany wyżej system funkcjonuje, lecz japońskim oraz amerykańskim naukowcom udało się uchwycić go w akcji. Badacze wiedzieli o zjawisku propagacji oraz emisji ładunku elektrycznego na skutek uszkodzenia liścia. Problem w tym, że podstawy takich zachowań były niejasne. Za podstawowy składnik odpowiedzialny za ich występowanie uznano wapń. Jony tego pierwiastka wytwarzają ładunki elektryczne, jednak trudno było sobie wyobrazić ich przemieszczanie wewnątrz roślin. Naukowcy opracowali więc fluorescencyjne białko, które zbiera się wokół wapnia.
Korzystając z biosensorów oraz mikroskopów naukowcy byli w stanie śledzić objętość oraz sposób przemieszczania wapnia. Eksperyment przeprowadzono na gorczycy. Tuż po nadaniu sygnału z receptorów bólowych roślina wysłała wapń w kierunku zagrożonego miejsca. Podróżując po układzie naczyniowym oraz krążeniowym gorczycy, substancje przemieszczały się z prędkością jednego milimetra na sekundę. To wystarczająco, aby dotrzeć w wybrane miejsce w mniej niż dwie minuty.
Najnowsze badania w tej kwestii zwracają uwagę na kluczową rolę glutaminianu w całym procesie. Jest on neuroprzekaźnikiem u ssaków oraz środkiem sygnałowym u roślin. Te, pozbawione zdolności do uwalniania glutaminianu utraciły również możliwość prowadzenia sygnalizacji międzystrefowej. Do takiej sytuacji doprowadzają dwie specyficzne mutacje genetyczne.
[Źródło: gizmodo.com; grafika: Simon Gilroy]
