Raziskava, ki jo je izvedla Univerza v Washingtonu, je pokazala, da lahko rastline tudi brez živcev začutijo, kdaj se jih nekaj dotakne. Rastline čutijo, torej so. Kaj pravi nova raziskava?
Rastline čutijo, ko se jih nekaj dotakne
V nizu poskusov so se posamezne rastlinske celice odzvale na dotik zelo tanke steklene palice tako, da so drugim rastlinskim celicam pošiljale počasne valove kalcijevih signalov, ko pa je pritisk popustil, so pošiljale veliko hitrejše valove. Znanstveniki so sicer vedeli, da se rastline lahko odzivajo na dotik, vendar je ta študija pokazala, da rastlinske celice pošiljajo različne signale, ko se dotik začne in konča.
»Precej presenetljivo je, kako fino občutljive so rastlinske celice – da lahko ločijo, kdaj se jih nekaj dotika. Čutijo pritisk in ko se ta sprosti, zaznajo padec pritiska,« je povedal Michael Knoblauch, profesor bioloških znanosti na Washington State University (WSU) in glavni avtor študije v reviji Nature Plants. »Presenetljivo je, da lahko rastline to počnejo na povsem drugačen način kot živali, brez živčnih celic in na zelo fini ravni.«
Opravljenih je bilo 84 poskusov na 12 rastlinah
Knoblauch in njegovi sodelavci so izvedli niz 84 poskusov na 12 rastlinah, pri čemer so uporabili rastline kreše in tobaka, ki so bile posebej vzgojene za vključitev kalcijevih senzorjev, kar je razmeroma nova tehnologija. Ko so dele teh rastlin postavili pod mikroskop, so se posameznih rastlinskih celic rahlo dotaknili z mikrokantileverjem, v bistvu majhno stekleno palčko v velikosti človeškega lasu. Opazili so številne zapletene odzive, ki so bili odvisni od moči in trajanja dotika, vendar je bila razlika med dotikom in njegovo odstranitvijo jasna.
V 30 sekundah po uporabi dotika na celici so raziskovalci opazili počasne valove kalcijevih ionov, imenovanih citosolni kalcij, ki so potovali iz te celice skozi sosednje rastlinske celice in so trajali približno tri do pet minut. Po odstranitvi dotika so se skoraj takoj pojavili hitrejši valovi, ki so se razpršili v eni minuti.
Avtorji menijo, da so ti valovi verjetno posledica spremembe tlaka v celici. Za razliko od živalskih celic s prepustnimi membranami imajo rastlinske celice tudi močne celične stene, ki jih ni mogoče zlahka prebiti, zato že rahel dotik začasno poveča tlak v rastlinski celici.
Raziskovalci so teorijo o tlaku mehansko preverili tako, da so v rastlinsko celico vstavili majhno stekleno kapilarno tlačno sondo. Povečevanje in zmanjševanje tlaka v celici je povzročilo podobne kalcijeve valove, ki jih je sprožil začetek in konec dotika.
»Ljudje in živali zaznavajo dotik s pomočjo čutilnih celic. Zdi se, da je mehanizem pri rastlinah preko tega povečanja ali zmanjšanja notranjega celičnega tlaka,« je dejal Knoblauch. »Pri tem ni pomembno, za katero celico gre. Ljudje morda potrebujemo živčne celice, pri rastlinah pa to lahko naredi vsaka celica na površini.«
Rastline imajo obrambni mehanizem
Dosedanje raziskave so pokazale, da lahko škodljivec, kot je gosenica, ko ugrizne v rastlinski list, sproži obrambni odziv rastline, na primer sproščanje kemikalij, zaradi katerih so listi manj okusni ali celo strupeni za škodljivca. Prejšnja študija je pokazala tudi, da ščetkanje rastline sproži kalcijeve valove, ki aktivirajo različne gene.
V sedanji študiji je bilo mogoče razlikovati med kalcijevimi valovi med dotikom in spuščanjem, vendar je treba še ugotoviti, kako natančno se rastlinski geni odzovejo na te signale. Z novimi tehnologijami, kot so kalcijevi senzorji, uporabljeni v tej študiji, lahko znanstveniki začnejo razvozlavati to skrivnost, je dejal Knoblauch.
»V prihodnjih študijah moramo sprožiti signal na drugačen način, kot je bilo to storjeno doslej, da bi vedeli, kateri signal, če gre za dotik ali spuščanje, sproži nadaljnje dogodke,« je zaključil glavni avtor študije.
Novinar
