Môže za to zmena tlaku v bunkách, tvrdia vedci. Na svoj výskum dostali aj finančnú podporu.
Rastliny reagujú na dotyk napriek absencii nervových buniek. Zdroj: iStockphoto.com
Pozoruhodná štúdia výskumníkov z Washingtonskej štátnej univerzity odhalila, že aj pri absencii nervov môžu rastliny vnímať dotyk a rovnako vycítia, keď sa skončí. A to napriek tomu, že nemajú nervy.
V predmetnom experimente vykazovali rastlinné bunky reakciu na jemný dotyk sklenej tyčinky. Tieto bunky na dotyk odpovedali prenosom pomalých vápnikových signálov do susedných buniek.
Po uvoľnení tlaku bunky iniciovali oveľa rýchlejšie vlnenie. Vedecká komunita už dlho uznáva, že rastliny môžu reagovať na dotyk. Teraz však zistili, že signály rastlinných buniek na začiatku a na konci dotyku sa líšia. „Je prekvapujúce, aké citlivé rastlinné bunky sú, že dokážu rozlíšiť, keď sa ich niečo dotýka. Cítia tlak a registrujú, keď sa uvoľní,“ povedal hlavný autor štúdie profesor Michael Knoblauch. Podľa vedca je fascinujúce, že to rastliny dokážu robiť na takej znamenitej úrovni napriek absencii nervových buniek.
Disponujú senzormi na vápnik
Knoblauch a jeho tím uskutočnili 84 podrobných experimentov na dvanástich rastlinách, konkrétne na žeruche a tabaku, ktoré vyšľachtili tak, aby vďaka modernej technológii disponovali senzormi na vápnik. Potom kúsky týchto rastlín študovali pod mikroskopom, pričom sa mikrokonzolou jemne dotýkali ich buniek.
Malá sklená tyčinka s hrúbkou ľudského vlasu im umožnila stať sa svedkami zložitých reakcií meniacich sa podľa intenzity a na základe trvania dotyku. Na začiatok i koniec dotyku rastlinné bunky očividne reagovali.
Vlny namiesto nervov
Dotyk v bunke vyvolal pomalé vlnenie iónov vápnika, známych aj ako cytosolový vápnik, ktoré sa šírili z bunky. Do susednej bunky sa rozšírili do 30 sekúnd a trvali asi 3 až 5 minút. Naopak, koniec dotyku podnietil v bunkách okamžitý súbor rýchlych vĺn, ktoré ustúpili už do jednej minúty. Vedci pripisujú tieto vlny zmenám vnútorného tlaku bunky.
Na rozdiel od živočíchov majú rastlinné bunky silné bunkové steny odolné proti prenikaniu. Preto aj ľahký dotyk dočasne zvýši v rastlinnej bunke tlak.
Prieskum pomocou kapilárnej sondy
Na potvrdenie tejto teórie vložili výskumníci do rastlinnej bunky nepatrnú kapilárnu tlakovú sondu. Zistili, že zmena tlaku vnútri bunky spustila podobné vlnenie ako to, ktoré bolo stimulované nástupom a zastavením dotyku.
Knoblauch to prirovnáva k živočíchom: „Ľudia a zvieratá vnímajú dotyk prostredníctvom zmyslových buniek. Zdá sa, že mechanizmus v rastlinách spočíva vo zvýšení či v znížení vnútorného bunkového tlaku. Nezáleží na tom, o ktorú bunku ide. My ľudia na to potrebujeme špeciálne nervové bunky, v rastlinách to dokáže každá bunka na povrchu,“ priblížil vedec.
Predchádzajúci výskum ukázal, že rastliny môžu reagovať na škodce, ako sú húsenice, aktiváciou obranných reakcií (uvoľňovaním chemikálií, ktoré spôsobujú, že sú listy pre škodcu menej príťažlivé alebo toxické). O tomto jave sa napokon zmienil aj známy nemecký lesník Peter Wohlleben vo svojej knižke Tajný život stromov z roku 2016.
Dávnejšie štúdie tiež potvrdili, že čistenie rastliny pomocou kefky podnecuje vznik vápnikových vĺn, ktoré aktivujú rôzne gény. Najnovšia štúdia, publikovaná v odbornom časopise Nature Plants, je pokroková v tom, že rozlišuje medzi vápnikovými vlnami aktivovanými dotykom a vlnami po jeho zastavení.
To, ako gény rastliny na tieto signály reagujú, zostáva zatiaľ otázne. No s pokročilými technológiami, ako sú aj senzory vápnika použité v tejto štúdii, môžu vedci začať záhadu odhaľovať, tvrdí Knoblauch. „V budúcich štúdiách musíme spustiť signál iným spôsobom ako predtým, aby sme zistili, aký signál spúšťa pri dotyku rastliny prúd následných udalostí,“ ozrejmil vedec.
Medzinárodnú spoluprácu, do ktorej sa zapojili aj výskumníci z Technickej univerzity Ludwiga Maximiliana v Mníchove, Vestfálskej Wilhelmovej univerzity v nemeckom Münsteri a z Wisconsinskej univerzity v Madisone, finančne podporila Národná vedecká nadácia (NSF).
Zdroj: earth.com
(af)
