Om ett blad på växten skadas överförs signaler om hotet till andra delar av det genom att ändra kalciumnivån i cellerna.
När en mygga biter på axeln borstar du genast bort den och försöker förhindra en ny bit. Växter kan inte göra detta, men som forskare har funnit kan de varna sina ännu inte "attackerade" delar av ett överhängande hot.
Ett internationellt team av forskare från Japan och USA har bevisat att när någon del av en växt skadas, utlöser glutamatet i det kalciumsignalering i celler. Detta blir ett slags varningssystem för andra delar av anläggningen om skador. Forskningen publiceras i tidskriften Science.
Det är känt att även om växter inte har ett centralt nervsystem, som djur har, kan de reagera på stimuli och distribuera elektriska signaler i hela kroppen som liknar nervimpulser. Det faktum att växtceller kan generera en elektrisk signal upptäcktes först av den indiska forskaren Jagadish Chandra Bose för ungefär ett sekel sedan.
Intressant kan växter uppvisa yttre manifestationer som svar på stimuli. Ändra till exempel din orientering i rymden. Fenomenet när en växt böjer sig mot en ljuskälla kallas fototropism. Det finns ett mer känt exempel när delar av en växt reagerar på temperaturförändringar: till exempel mimosa, rullande löv i kylan. Denna reaktion kallas termotropism.
Forskare i Japan och USA studerade hur gravitationen påverkar en växt i Arabidopsis kålfamilj. För att ta reda på hur kalciumnivån förändras i växtceller under olika förhållanden observerade forskarna märkta proteiner som ändrar fluorescensintensiteten när koncentrationen av kalcium förändras. Under studien upptäcktes av misstag ett intressant fenomen: när en del av en växt, till exempel ett blad, skadades sprids ett fluorescerande glöd genom resten av delarna, vilket indikerar att kalciumsignalering ägde rum, det vill säga en sekventiell förändring i koncentrationen av kalcium i cellerna. Denna process fångas i videon nedan.
Det visade sig att nivån av kalcium i växtceller kontrolleras av glutamat - samtidigt spelar det rollen som en excitatorisk neurotransmittor i djurens nervsystem. Således visade sig signalsystemen vara otroligt lika varandra, även om elektriska signaler i växter rör sig mycket långsammare än nervimpulser. Denna hastighet räcker dock för att avlägsna delar av växten ska ha tid att öka nivån av hormoner som är förknippade med skyddet. Så här förbereder växter sig för framtida hot.
Kampanjvideo:
Ksenia Murasheva
