V reakcii na mechanickú stimuláciu v rastlinách sa aktivita mnohých génov mení pomerne rýchlo
Aj keď vieme, že rastliny sú živé, stále je pre nás ťažké si predstaviť, že niečo cítia - ak rastlina klikne na list, neodtiahne vetvu späť a utečie. Existujú určité výnimky - napríklad niektoré mäsožravé rastliny, ktoré sa cítia veľmi dobre mechanicky podráždené potenciálnou obeťou, ale tak či onak považujeme rastliny za trochu necitlivé - ani zmyslové orgány, ako sú zvieratá, ani nervový systém. Nemajú.
V skutočnosti však rastliny cítia všetko, aj keď to neukazujú navonok. Vedci z University of Western Australia zistili, že Arabidopsis thaliana v reakcii na striekajúcu vodu mení aktivitu mnohých génov, ktoré kontrolujú mitochondrie a chloroplasty.
Všetko naozaj vyzeralo, akoby Arabidopsis reagoval presne na dotyk kvapiek vody (to isté sa pozorovalo, keď sa listy dotýkali pinzetou alebo keď boli ľahko potľapkané): v článku v Physiológia rastlín autori píšu, že molekulárna reakcia bola iná, ako keď sa na rastliny pôsobilo chemicky dráždivými látkami. Po 10 až 30 minútach nastala mechanická reakcia; Zároveň je zaujímavé, že k podobným zmenám došlo, ak sa na listy náhle objavil tieň, akoby sa niekto priblížil k rastlinám - taký ostrý tieň, samozrejme, slúžil ako signál, že sa niekto dotkne listov a je dobrý, ak len okoloidúci, a nie niekto bylinožravec.
Bolo tiež možné identifikovať dva gény, ktoré po mechanickej stimulácii spustia molekulárne preskupenie, AtWRKY15 a AtWRKY40 - ich úlohou je zjavne posúdiť, ako závažná bola „hrozba dotyku“a či sa oplatí vrátiť sa späť k normálu.
Biológovia už dávno vedeli, že mechanická stimulácia inhibuje rast rastlín - v roku 2000 vedci z Rice University uviedli, že ak sa rastliny pravidelne dotýkajú, rastú pomalšie a rastú veľmi malé. V relatívne nedávnom článku v Current Biology, rovnakí autori napísali, že jednou zo zložiek mechanického zmyslu rastliny môžu byť hormóny jasmonáty. Ovplyvňujú celý rad procesov, od vývoja jednotlivých rastlín až po kontrolu škodcov.
Zistilo sa, že keď hladina jasmonátov stúpa, metabolity sa hromadí v rastlinných tkanivách a doslova spôsobujú trávenie u hmyzích škodcov. Jasmonáty navyše pomáhajú nielen proti hmyzu, ale aj proti niektorým hubovým infekciám. Na druhej strane, ako sa ukázalo, ich koncentrácia v rastlinných tkanivách sa zvyšuje mechanickým pôsobením. Je ľahké si predstaviť, že týmto spôsobom sú rastliny chránené pred inváziou húsenice: čím viac hmyzu sa na nich plazí, tým silnejšie je mechanické podráždenie, tým viac sa produkujú ochranné hormóny.
Okrem mechanickej citlivosti si môžeme pamätať na to, že napríklad Goldenrod sníma muchy, ktoré naň kladú svoje vajíčka zápachom, a ako odozva vysiela svoje vlastné signály zápachu, ktoré odstraňujú hmyz. Vedci z Pensylvánskej univerzity o tom napísali pred tromi rokmi v PNAS - autori tejto práce však neponúkajú vysvetlenie toho, ako presne Goldenrod dokáže vnímať feromóny múch.
Propagačné video:
Rastliny môžu varovať aj susedov pred nebezpečenstvom: biológovia z Kalifornskej univerzity v Davise nedávno zistili, že keď niekto začne piť palinu, uvoľňuje prchavé látky, ktoré jej susedia zachytávajú, a v reakcii syntetizuje niektoré látky, ktoré ich robia menej chutnými. Je zaujímavé, že signál bude rozumieť iba blízkemu príbuznému - ak by bol pelyňák geneticky veľmi odlišný od toho, ktorý mal problémy, signál trápenia ním prešiel.
Kirill Stasevich