От известно време изследователите наблюдават интригуващ феномен - когато част от растението е подложена на атака (да речем от гъсеница), се активират защитните системи в други части на растението.
Но откъде знаят да го направят? Растенията нямат нервна система.
Ново проучване, публикувано в списание Science, заедно с невероятни видеоклипове, хвърля светлина върху този процес, разкривайки средствата, чрез които растенията си комуникират.
Според новото изследване растенията използват едни и същи сигнализиращи молекули като използваните от животните в тяхната нервна система. Растенията нямат нерви, но както се оказва, те имат нещо, което е изненадващо подобно, пише ScienceAlert.
"Знаем, че съществува такава система за сигнализация и ако раните на едно място останалата част от растението задейства ответните реакции. Но не знаехме какво стои зад тази система", обяснява ботаникът Саймън Гилрой (Simon Gilroy) от Университета на Уисконсин-Мадисън.
Гилрой и ботаникът Масацуго Тойота (Masatsugu Toyota), бивш постдокторант от лабораторията на Гилрой, наблюдаватс помощта на флуоресцентни протеини за маркировка как се разпространява този сигнал в отговор на стрес.
"Знаем, че ако нараните лист, ще се получи електрическа заряд и ще се разпространи в растението", добавя Гилрой.
Какво задейства този електрически заряд и как се разпространява по цялото растение не бе известно досега. Но учените запозряха един потенциален виновник - калцият.
Калцият се среща почти навсякъде в клетките, често действащ подобно на сензор. Тъй като носи електрически заряд, може да генерира сигнал за променящата се среда. Но проблемът е, че калцият много трудно се изследва, бързо се разтваря, а изследователите се нуждаят от начин да го изучават в реално време.
Затова създават генетично модифицирано растение синап, което да разкрие промените в концентрацията на калция в реално време. Създадените от тях растения произвеждат протеин, който флуоресцира около калция. Изследователите откриват, че това им позволява да видят процеса на сигнализация, който се разпространява със скорост около 1 милиметър в секунда - светкавично бързо за растителния свят, но все пак доста по-бавно отколкото в животинския свят - до 120 метра в секунда.
При животните разбудената нервна клетка освобождава аминокиселина, наречена глутамат, която предизвиква вълна от електрически заредени калциеви йони, които се разпространяват в клетки, които са далече от мястото.
Както можете да видите от видеоклиповете, какво се случва с растенията е нещо невероятно. От мястото на раната излизат вълни от светлина, които се разпространяват през растението.
Изследователите откриват, че след като вълната засегне отдалечените клетки, защитните хормони се покачват в този район на растението в опит да се спре разпространението на щетите. Тези хормони възпират някои от хищниците по растенията.
Екипът също така си постави за цел да види какво предизвиква това освобождаване на калций в нараненото място. Предишни изследвания предполагаха, че ключът е глутаматът, аминокиселина и важен невротрансмитер в растенията и животните. Така че изследователите използват мутантни растения без глутаматни рецептори и установяват, че потокът от калций прекъсва.
"Така мутантите с изключено електрическо сигнализиране имат и напълно изключена калциева сигнализация", обяснява Гилрой.
Така че, по същество, когато растението е наранено или атакувани, изхвърля глутамат от мястото на раната. Оттам, това води до вълна от калциеви йони, протичаща през растението, което води до активиране на хормоналните защитни механизми на растението. Това е изключително сложен и динамичен процес за група организми, които често се считат за инертни и без нервна система.
Освен като допълнение към описанието на този процес - изследователските видеоклипове могат да помогнат на учените да визуализират този удивителен механизъм - да си признаем, те са и много приятни за гледане.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари