Dacă o frunză a plantei este deteriorată, semnalele despre amenințare sunt transmise către alte părți ale acesteia prin schimbarea nivelului de calciu din celule.
Când un țânțar îți mușcă umărul, îl îndepărtezi imediat, încercând să previi o altă mușcătură. Plantele nu pot face acest lucru, dar, după cum au descoperit oamenii de știință, sunt capabile să-și avertizeze părțile care nu au fost „atacate” încă dintr-o amenințare iminentă.
O echipă internațională de cercetători din Japonia și Statele Unite a dovedit că atunci când orice parte a unei plante este deteriorată, glutamatul prezent în ea declanșează semnalizarea calciului în celule. Acesta devine un fel de sistem de avertizare pentru alte părți ale plantei cu privire la daune. Cercetarea este publicată în revista Science.
Se știe că, deși plantele nu au un sistem nervos central, la fel ca animalele, ele pot reacționa la stimuli și pot distribui semnale electrice pe tot corpul care seamănă cu impulsurile nervoase. Faptul că celulele vegetale sunt capabile să genereze un semnal electric a fost descoperit pentru prima dată de omul de știință indian Jagadish Chandra Bose în urmă cu aproximativ un secol.
Interesant este faptul că plantele pot prezenta manifestări externe ca răspuns la stimuli. De exemplu, schimbați-vă orientarea în spațiu. Fenomenul când o plantă se apleacă către o sursă de lumină se numește fototropism. Există un exemplu mai familiar, când părțile unei plante reacționează la schimbările de temperatură: de exemplu, mimoză, frunze rulante la rece. Această reacție se numește termotropism.
Cercetătorii din Japonia și Statele Unite au studiat modul în care gravitația afectează o plantă din familia de varză din Arabidopsis. Pentru a afla cum se modifică nivelul calciului în celulele vegetale în diferite condiții, oamenii de știință au observat proteine etichetate care modifică intensitatea fluorescenței atunci când se modifică concentrația de calciu. În timpul studiului, a fost descoperit accidental un fenomen interesant: când o parte a plantei, de exemplu o frunză, a fost deteriorată, o strălucire fluorescentă s-a răspândit prin restul părților, indicând faptul că are loc semnalizarea calciului, adică o schimbare secvențială a concentrației de calciu din celule. Acest proces este surprins în videoclipul de mai jos.
S-a dovedit că nivelul de calciu din celulele vegetale este controlat de glutamat - în același timp joacă rolul unui neurotransmițător excitator în sistemul nervos al animalelor. Astfel, sistemele de semnalizare s-au dovedit a fi incredibil de asemănătoare, deși în plante semnalele electrice se mișcă mult mai lent decât impulsurile nervoase. Cu toate acestea, această viteză este suficientă pentru ca părțile îndepărtate ale plantei să aibă timp pentru a crește nivelul hormonilor asociați cu protecția. Acesta este modul în care plantele se pregătesc pentru amenințări viitoare.
Video promotional:
Ksenia Murasheva
