Ако един лист от растението е повреден, сигнали за заплахата се предават на други части от него чрез промяна на нивото на калций в клетките.
Когато комарът ви ухапе рамото, веднага го отстранявате, опитвайки се да предотвратите поредното ухапване. Растенията не могат да направят това, но, както са установили учените, те са в състояние да предупредят своите все още не „атакувани“части от предстояща заплаха.
Международен екип от изследователи от Япония и САЩ доказа, че когато някоя част от растението е повредена, присъстващият в него глутамат задейства калциевата сигнализация в клетките. Това се превръща в своеобразна система за предупреждение за други части на растението за повреди. Изследването е публикувано в списание Science.
Известно е, че въпреки че растенията нямат централна нервна система, както животните, те могат да реагират на стимули и да разпределят електрически сигнали в тялото, които приличат на нервни импулси. Фактът, че растителните клетки са способни да генерират електрически сигнал, е открит за пръв път от индийския учен Джагадиш Чандра Бозе преди около век.
Интересното е, че растенията могат да проявяват външни прояви в отговор на стимули. Например променете ориентацията си в пространството. Феноменът, когато растението се навежда към източник на светлина, се нарича фототропизъм. Има по-познат пример, когато части от растение реагират на промени в температурата: например мимоза, валцуване на листа на студа. Тази реакция се нарича термотропизъм.
Изследователи от Япония и САЩ са изследвали как гравитацията влияе върху растение от семейството на зелето от Arabidopsis. За да разберат как нивото на калций се променя в растителните клетки при различни условия, учените наблюдават белязани протеини, които променят интензивността на флуоресценцията, когато концентрацията на калций се промени. По време на изследването случайно е открит интересен феномен: когато част от растението, например лист, е повредена, флуоресцентно сияние се разпространява през останалите части, което показва, че се извършва сигнализация на калций, т.е.последователна промяна в концентрацията на калций в клетките. Този процес е заснет във видеото по-долу.
Оказа се, че нивото на калций в растителните клетки се контролира от глутамат - в същото време той играе ролята на възбуждащ невротрансмитер в нервната система на животните. По този начин сигналните системи се оказаха невероятно подобни една на друга, въпреки че в растенията електрическите сигнали се движат много по-бавно от нервните импулси. Тази скорост обаче е достатъчна, за да могат отдалечените части на растението да увеличат нивото на хормоните, свързани със защитата. Ето как растенията се подготвят за бъдещи заплахи.
Промоционално видео:
Ксения Мурашева