A növényeket finom ködben, levegőben lévő vegyületek veszik körül, amelyekkel kommunikálnak és védekeznek – írja a magyarhirlap.hu. A tudósok már az 1980-as évek óta ismerik ezeket a növényi védekezési módokat, és azóta több mint 80 növényfajnál észlelték ezeket. Most egy japán kutatócsoport valós idejű képalkotó technikákat alkalmazott annak kiderítésére, hogy a növények hogyan fogadják ezeket a légi riasztásokat, és hogyan reagálnak rájuk.

A kutatók egy szivattyút szereltek fel, hogy a sérült és rovarok által elpusztított növények által kibocsátott vegyületeket továbbítsák a sértetlen szomszédaikra, és egy fluoreszcens mikroszkóppal figyelték, mi történik.

Ezeket a növényeket genetikailag úgy módosították, hogy sejtjeikben egy olyan bioszenzor volt, amely zöld színnel fluoreszkált, amikor kalciumionok beáramlását észlelték. A kalcium-jelátvitelt az emberi sejtek is használják a kommunikációra.

A kutatók azt akarták megfigyelni, hogyan reagálnak a növények arra, hogy illékony vegyületekben fürdenek, amelyeket a növények a sérülést követően másodperceken belül kibocsátanak.

A vegyületeket állandó sebességgel pumpálták a befogadó növényre, ami lehetővé tette a kutatók számára, hogy elemezzék, milyen vegyületek voltak a keverékben.

A sértetlen növények hangosan és tisztán fogadták sérült szomszédaik üzeneteit, és a kalciumjelzések kitöréseivel válaszoltak, amelyek a kinyújtott leveleiken végigfutottak.

A kutatók a levegőben lévő vegyületeket elemezve megállapították, hogy a Z-3-HAL és E-2-HAL nevű két vegyület kalciumjeleket indukált az arabidopsisban.


Azonosították továbbá, hogy mely sejtek reagálnak elsőként a veszélyjelzésekre az Arabidopsis növényeket kizárólag az őrző-, mezofill- vagy epidermális sejtekben lévő fluoreszcens szenzorokkal mérve.

A gárdasejtek a növényi felszínen található bab alakú sejtek, amelyek sztómákat képeznek, apró pórusokat, amelyek a légkör felé nyílnak, amikor a növények szén-dioxidot lélegeznek be. A mezofill sejtek a levelek belső szövete, az epidermális sejtek pedig a növényi levelek legkülső rétege.

Amikor az Arabidopsis növényeket Z-3-HAL-nak tették ki, az őrsejtek körülbelül egy percen belül kalciumjeleket generáltak, majd a mezofill sejtek vették fel az üzenetet.

Végre sikerült tehát feltárni, hogy mikor, hol és hogyan reagálnak a növények a fenyegetett szomszédaik levegőből érkező figyelmeztető üzeneteire. Ennek a kommunikációs hálózatnak kulcsfontosságú szerepe van abban, hogy a szomszédos növényeket időben megvédjék a közvetlen fenyegetéstől.

Indexkép: Pexels