Mada je nama to teško vidjeti, biljke su u zraku okružene finom maglicom spojeva koje koriste za komunikaciju i zaštitu. Ovi spojevi odbijaju gladne biljojede i upozoravaju susjedne biljke na potencijalne opasnosti.
Znanstvenici znaju za ove obrambene mehanizme od 1980-ih, a otkrili su ih u više od 80 biljnih vrsta.
No sada je tim japanskih stručnjaka uspio u realnom vremenu snimiti ovaj proces komunikacije, što nam je dalo neke dodatne odgovore.
Naime, znali smo kako biljke šalju poruke, ali ne i kako ih primaju. Molekularni biolozi Yuri Aratani i Takuya Uemura sa Sveučilišta Saitama u Japanu i njihovi kolege postavili su pumpu koja je među zdrave biljke prenosila spojeve “ozlijeđenih” ili napadnutih biljaka i fluorescentnim mikroskopom promatrali što se događa.
Znanstvenici su stavili gusjenice (Spodoptera litura) na lišće odrezano s biljaka rajčice i korova iz porodice gorušica (Arabidopsis thaliana), a zatim pratili reakciju druge, netaknute biljke Arabidopsis, piše Science Alert.
No nije se radilo o običnim biljkama. Arabidopsis su bile genetski modificirane i njihove su stanice sadržavale biosenzor koji je fluorescirao zeleno kada je zabilježio dotok iona kalcija. Inače, zanimljivo je spomenuti da i ljudske stanice za komunikaciju koriste signalizaciju kalcijem.
Stručnjaci su promatrali kako biljke reaguju na spojeve koje druge biljke otpuštaju u nekoliko sekundi nakon zadobivanja ozljeda.
Nije se radilo o prirodnom procesu. Znanstvenici su koncentrirali spojeve u plastičnu bocu i pumpali ih na zdravu biljku konstantnom brzinom.
Kao što se može vidjeti na videosnimci, neoštećene biljke su jasno i glasno primile poruke svojih ozlijeđenih “susjeda” i odgovorile naletima signala kalcija, koji su se mreškali po njihovim ispruženim listovima. Nakon analize spojeva u zraku stručnjaci su otkrili da signale kalcija u Arabidopsisu izazivaju dva spoja: Z-3-HAL i E-2-HAL.
“Konačno smo razotkrili zamršenu priču o tome kada, gdje i kako biljke reagiraju na poruke upozorenja“Također su identificirali koje stanice prve reagiraju na znakove opasnosti tako što su modificirali biljke da koriste fluorescentne senzore isključivo u zaštitnim, mezofilnim i epidermalnim stanicama. Zaštitne stanice nalaze se na površini biljaka i tvore male pore kada biljke “udišu” CO2. Mezofilne stanice čine unutarnje tkivo lišća, a epidermalne stanice su vanjski sloj lišća biljke.
Kad su biljke Arabidopsis bile izložene spoju Z-3-HAL, zaštitne stanice su unutar jedne minute generirale signale kalcija, nakon čega su stanice mezofila “uhvatile” poruku.
“Konačno smo razotkrili zamršenu priču o tome kada, gdje i kako biljke reagiraju na ‘poruke upozorenja’ koje šalju druge ugrožene biljke. Ova eterična komunikacijska mreža, skrivena od našeg pogleda, igra ključnu ulogu u pravovremenoj zaštiti susjednih biljaka od neposrednih prijetnji”, rekao je molekularni biolog Masatsugu Toyota sa Sveučilišta Saitama u Japanu.
Istraživanje naziva Green leaf volatile sensory calcium transduction in Arabidopsis objavljeno je u časopisu Nature Communications, prenosi Index.