Kenraali

Uusia löytöjä siitä, kuinka kasvit varoittavat toisiaan vaarasta


Rooman pienet puremat eivät näytä pieniltä kasville, jolla se juhlii. Nuo pienet puremat auttoivat tutkijoita huomaamaan, että kasveilla voi olla oma ainutlaatuinen tapansa huutaa 'kivussa' ja jakaa tämä vastaus muiden kasvien kanssa.

Tutkimus tulee Wisconsin-Madisonin yliopiston tiimiltä. Kasvitieteen professori Simon Gilroy ja postdoc-tutkija Masatsugu Toyota tekivät yhteistyötä löydön kanssa. Pari on sittemmin kerännyt yli tusina videota, jotka esittävät kasvien reaktioita stressin vasteena.

Kasvit, jotka käyttävät kalsiumia viestintään

Videoissa kasvi kohtaa hyvin nälkäisen toukkaan. Muutaman sekunnin kuluttua puremasta fluoresoiva valo liikkuu koko lehden yli ja hälyttää ympäröivistä kasveista. Fluoresoiva valo seuraa kalsiumia koko kasvin kudoksessa. Sen lisäksi, että se seuraa kalsiumia, se seuraa myös glutamaattia - eläimissä esiintyvää välittäjäainetta - ja kuinka glutamaatti aktivoi kalsiumin kasvin loukkaantumisen jälkeen.

Nämä videot ovat tähän mennessä paras todiste piilotetusta viestinnästä kasvien välillä. Gilroy ja Toyota tekivät yhteistyötä kansainvälisen tutkijaryhmän kanssa, mukaan lukien kasvitieteilijät Japanin tiede- ja teknologiavirastosta, Michiganin osavaltion yliopistosta ja Missourin yliopistosta.

"Tiedämme, että tämä systeeminen signalointijärjestelmä on olemassa, ja jos haavoitat yhdessä paikassa, muu kasvi laukaisee sen puolustusvasteen", sanoi Gilroy. "Mutta emme tienneet, mikä on tämän järjestelmän takana."

"Tiedämme, että jos haavat lehden, saat sähkövarauksen ja etenemisen, joka liikkuu laitoksen poikki", Gilroy lisäsi.

Sitä, mikä laukaisi sähkövarauksen ja kuinka lataus liikkui laitoksen läpi, ei kuitenkaan tiedetty ennen näitä videoita. Tutkijat arvasivat, että kalsiumilla oli jotain tekemistä latauksen kanssa.

Kalsiumia löytyy melkein kaikkialta, ja se toimii usein elävän organismin merkinantolaitteena ympäristön muutoksista. Kalsium kantaa myös varausta ja voi tuottaa sähköisen signaalin.

Teoriansa testaamiseksi tiimi ei tarvinnut vain uusia videoita; he tarvitsivat uudentyyppisiä kasveja. Toyota kehitti kasveja, jotka tuottivat proteiinia, joka lähettää valoa kalsiumin läsnä ollessa. Tämä antoi tutkijoille mahdollisuuden seurata sekä kalsiumin läsnäoloa että sen pitoisuutta.

Tehtyään leikkauksen, puremisen tai taivutuksen kasville signaalit liikkuivat nopeasti koko kasveilla noin millimetrillä sekunnissa.

Mitä tämä tarkoittaa kasvitieteelle

Gilroy ja Toyotan tutkimus vahvistavat ja tukevat sveitsiläisen tutkijan Ted Farmerin aikaisempia tutkimuksia. Maanviljelijä osoitti puolustukseen liittyvien sähköisten signaalien ja glutamaatin välisen yhteyden. Hän osoitti myös, kuinka mutanttikasvit, joilta puuttuivat nämä glutamaattireseptorit, menettivät sähköisen vastauksensa uhkiin.

Tämä sai Gilroy ja Toyota tarkastelemaan kalsiumin virtausta haavoittuvan kasvin aikana.

"Katso, mutantit, jotka koputtavat sähköisen signaloinnin, tuhoavat myös kalsiumin signaloinnin", sanoi Gilroy.

Uusi tutkimus liittyy viime vuosina tehtyyn vastaavaan tutkimukseen, joka edelleen osoittaa, että kasvit eivät ole kaukana inertteistä. Ja Gilroy sanoi, että hänellä on paljon videoita kaikille, jotka haluavat kyseenalaistaa tutkimuksensa.

"Ilman kuvantamista ja nähden kaiken pelaavan edessäsi, sitä ei koskaan ajettu kotiin - mies, nämä jutut ovat nopeita!" hän sanoo.


Katso video: Prisma: Älykkäät kasvit osa 1 (Saattaa 2021).