Videóra vették, ahogy a növények beszélnek egymással: nem volt vidám a téma

Már az 1980-as években felfedezték a tudósok, hogy a növények képesek kommunikálni egymással. Ehhez finom párát használnak, amely különböző vegyületekből áll, és a levegőben száll, az emberek számára észrevétlenül. A módszer hasonlóan működik, mint a taszító szagok: célja, hogy elűzze a támadókat, és figyelmeztesse a közelben lévő növényeket a veszélyre.

Mára több mint nyolcvan növényfajnál észlelték a képességet, de eddig csak a kommunikáció egyik oldalát, a küldő felet vizsgálták. Így mostanáig a kutatók sem értették pontosan, hogyan működik, amikor a növények beszélgetnek egymással. Japán tudósok most új megközelítésből vizsgálták az önvédelmi rendszert: annak is utánajártak, hogy miként reagálnak fogadó félként a növények a társaiktól érkező üzenetekre.

Felvették, ahogy a növények beszélgetnek egymással

Egy 2024-es kísérlet során a kutatók azt vizsgálták, hogyan reagálnak a fogadó növények a veszélyre figyelmeztető illóanyagok megjelenésére. Hernyókat helyeztek lúdfűről és paradicsomról levágott levelekre, és közben egy sértetlen lúdfűpéldányt figyeltek.

Juri Aratani és Takuja Uemura, a japán Szaitama Egyetem molekuláris biológusai a levágott leveleket egy műanyag palackba helyezték, majd ennek levegőjét egy speciális szivattyú segítségével az ép lúdfűre juttatták. A folyamatot mikroszkóppal követték, és videóra is vették.

A hernyók prédájává vált levelek másodperceken belül ontani kezdték a vészjelzéseket, amelyekre a sértetlen növény azonnal reagált: valósággal végighullámoztak rajta a kalciumkitörések. A láthatóság érdekében a kutatók némi génmódosítást hajtottak végre a fogadó növényeken: sejtjeik bioszenzort tartalmaztak, amely zölden fluoreszkált, ha kalciumok megjelenését észlelte.

A kalciumok jelátvivő képessége már ismert, az állati és az emberi sejtek is alkalmazzák ezt az üzenetküldő mechanizmust. A japán szakértők csoportja egy tavalyi tanulmányban azt is leírta, hogy a mimóza ugyanennek köszönhetően képes összezárni a leveleit, ha érintést érzékel.

A mostani kísérletben a vészjelzések után is elemezték a levegő összetételét. Azt találták, hogy a kalciumjeleket két vegyület váltotta ki, melyeket Z-3-HAL és E-2-HAL névre kereszteltek. Kimutatták továbbá, hogy a reakció a levél felületén található sejtekből indult. Ezek az őrsejtek, amelyek kis pórusokat, úgynevezett sztómákat képeznek, melyek a gázcsere során szükség szerint kinyílnak vagy bezárulnak.

A tudósok most azt is megállapították, hogy a sztómák tulajdonképpen a növények orrlyukaiként működnek. Kipróbálták, mi történik, ha bezárják őket: ennek eléréséhez fitohormonnal kezelték a növényeket. Az őrsejtek normál körülmények között egy percen belül válaszoltak a vészjelzésre. Ám amikor hormonkezeléssel bezárták a sztómákat, a kalcium-jelátvitel jelentősen lecsökkent, a kommunikáció lelassult, és veszített a hatékonyságából. A tanulmány a Nature.com-on jelent meg.

A kiemelt képen a lúdfű látható. Forrás: Getty Images.

• növények
• kommunikáció
• tudomány
• érdekesség
• természet
• Terasz