Vědci pro experiment použili speciální rostlinu, která produkuje protein, jenž za určitých podmínek vyzařuje světlo.

Vědci pro experiment použili speciální rostlinu, která produkuje protein, jenž za určitých podmínek vyzařuje světlo. | zdroj: curiosity.com


Sledujte, jak se rostliny rozzáří, když je napadne škůdce

TÉMATA: rostliny | biochemie | škůdci | divy přírody | minerály | aminokyseliny

user-avatar

Yvonne K.

1. 02. 2019 | 14:00

Ze všech organismů člověk snad nejvíc podceňuje rostliny. Vnímá je většinou jako neškodnou i bezbrannou venkovní dekoraci, vydanou napospas lidem i ostatním živým tvorům. Jenže rostliny slyší, některé z nich mají i primitivní formu zraku a umí se bránit, třeba tím, že donutí housenky ke kanibalismu. A jak se nedávno zjistilo, používají svůj vlastní výstražný systém.

Vědci již nějakou dobu ví, že rostliny mají speciální signalizační systémy, které jim umožňují spustit poplach, když je napadne škůdce. Studie z roku 2014 například vysledovala, že rostlina Arabidopsis thaliana pumpuje své listy speciálním hořčičným olejem, který je při správné dávce pro hmyz toxický.

Vědcům je rovněž známo, že v případě poškození jednoho listu se přes celou rostlinu šíří elektrický náboj, aby ji varoval a umožnil bránit se proti útočníkovi. Jen vědci dosud nevěděli, co tento alarm spouští.

Oním pachatelem, jak se ukázalo, je vápník. Jak známo, tento minerál je nejen důležitý pro výstavbu našich kostí a zubů, ale je to také elektrolyt. To znamená, že rozpuštěný v krvi  nese elektrický náboj a napomáhá tak kontrakci svalů a srdce. Vápník se nachází ve většině biologických buněk včetně rostlin.

Otázkou bylo, jak tuto hypotézu otestovat. Koncentrace vápníku se prudce mění, takže jen rozříznout list a měřit hladiny vápníku by nemělo smysl. Aby tedy zjistili množství tohoto minerálu, vědci vyvinuli novou verzi rostliny Arabidopsis, která produkuje protein, jenž září za přítomnosti kalcia. Pak jen stačilo zhasnout světla, pustit na rostlinu housenky nebo jí seříznout list a pozorovat světelnou show.

S každou ranou, kterou rostlina utrpěla, se od místa zranění do ostatních listů šířil proud světla o rychlosti jeden milimetr za sekundu. Pomalý pro živočichy, ale velmi rychlý pro rostlinu. Po pár minutách se signál rozšířil do celé rostliny.

Dalšími testy vědci svoji hypotézu potvrdili. Aby se ujistili, použili další druh mutantní rostliny, která postrádala glutamátové receptory. Glutamát je aminokyselina, která se vyskytuje jako neurotransmiter jak u zvířat, tak v rostlinách. Předchozí výzkumy ukázaly, že když se tyto receptory vyřadí z rostliny, není schopna v reakci na ohrožení šířit elektrický náboj.

A jak vědci zjistili, s vyřazením elektrické signalizace přestal proudit i vápník. Rostliny se skoro nikde nerozsvítily. To znamená, že z místa poškození rostliny se uvolní glutamát a ten dá do pohybu vápník. Když totiž vědci glutamát aplikovali přímo na ránu, mohli sledovat novou světelnou show.

Na tom vše je nejvíc zajímavý fakt, že toto vše rostliny činí, aniž by měly nervový systém. Je to jen další důkaz, že jsou “chytřejší”, než jsme si dokázali vůbec představit. 

 

user-avatar

Yvonne K.

1. 02. 2019 | 14:00

> ExtraStory   |   Inzerce