O czym rozmawiają brzozy albo burak z marchewką? Rośliny działają jak Facebook czy Twitter, tworzą społeczność

Przyroda „mówi” wysyłając sygnały poprzez plątaninę korzeni, grzybów i innych elementów w glebie, wyjaśnia Państwowa Inspekcja Ochrony Roślin i Nasiennictwa, podając ciekawostkę w swoich mediach społecznościowych. Czemu służy taka komunikacja roślin? Na przykład w razie pożaru drzewa ostrzegają się nawzajem.

To, że rośliny komunikują się za pośrednictwem sygnałów elektrycznych, przesyłanych na powierzchni liści, jest dość młodym odkryciem, o którym głośno zrobiło się w maju 2022 roku. Nowy mechanizm komunikacji roślin opisał i wyjaśnił zespół kierowany przez prof. Stanisława Karpińskiego z SGGW w Warszawie. Zespół dokonał tego odkrycia we współpracy z naukowcami z University of Missouri (USA)

– Nasze badania potwierdzają, że powierzchniowe sygnały elektryczne funkcjonują jako łącze komunikacyjne między roślinami, które są zorganizowane jako globalna sieć (społeczność) roślin – tak, jak to James Cameron przedstawił w filmie „Awatar”. Działają więc trochę jak Facebook czy Twitter – mówił w maju ubiegłego roku profesor Karpiński.

Do tej pory było wiadomo, że rośliny mogą przesyłać sobie sygnały chemiczne – np. gdy liście z afrykańskich akacji zjadane są przez żyrafy, syntetyzować zaczynają lotne związki chemiczne. To sygnał dla sąsiadujących roślin i liści, by produkowały gorzkie alkaloidy, substancje zmieniające smak – a przez to zmniejszające ich atrakcyjność jako pożywienie, przypominała przy okazji odkrycia Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego.

Naukowcy wiedzą także, że korzenie sąsiadujących roślin komunikują swoim sąsiadom sygnały o dostępności wody i minerałów za pośrednictwem strzępek grzybów glebowych.

Prof. Karpiński obrazowo wyjaśnia istotę ustaleń kierowanego przez siebie zespołu. – Wyobraźmy sobie łąkę pełną mleczy (mniszków lekarskich). To nie tylko mnóstwo pięknych, żółtych kwiatów, ale i gęstwina liści różnych gatunków roślin, które się stykają – opisywał w rozmowie z PAP kierownik zespołu prof. S. Karpiński z SGGW.

– Kiedy pojedynczy liść mniszka zostanie zraniony, informacja szybko rozprzestrzenia się w formie sygnału elektrycznego po całej roślinie i przekazywana jest dalej do liści innych roślin. Jeden mniszek „mówi” do sąsiada zakodowanym sygnałem elektrycznym: „zraniono mnie, uważajcie!”. Cała łąka aż huczy od informacji przesyłanych między roślinami.

Wewnętrzna komunikacja rośliny była do tej pory już dobrze znana. Zbadano sposób przekazywania informacji z liści do łodygi, z łodygi do korzeni, z korzeni do liści.

Jak podają naukowcy, roślina rozpoznaje sytuację środowiska zewnętrznego. Odczuwa, czy brakuje jej wody, jaka jest temperatura, warunki świetlne, w jakim kierunku ma rosnąć. Nowością jest to, że te informacje płyną nie tylko wewnątrz rośliny, ale i na powierzchni liści.

Sygnały elektryczne rozchodzą się po powierzchni liści, jeśli tylko rośliny stykają się liśćmi i jest odpowiednia wilgotność, aby zamknąć obwód elektryczny. Rośliny wysyłają sygnał ostrzegawczy o tym, że trzeba się przygotować na dany rodzaj stresu, jak np.:

• zaatakował mnie owad,
• ułamano mi liść,
• podjada mnie zwierzę,
• absorbuję za dużo światła.

Taka wiadomość rozejdzie się nie tylko w jednej roślinie, ale w całym skupisku roślin.

SGGW: Zespół naukowców kierowany przez prof. Stanisława Karpińskiego z Instytutu Biologii SGGW we współpracy z naukowcami z University of Missouri (USA) po raz pierwszy opisał kwantowo-molekularne i fizjologiczne podstawy nieznanej wcześniej formy komunikacji między roślinami oraz uruchamiany w jej wyniku mechanizm, nazwany Sieciową Nabytą Aklimatyzacją (ang. Network Acquired Acclimation, NAA). Wyniki badań przedstawiono w The Plant Cell, najbardziej prestiżowym czasopiśmie publikującym artykuły z zakresu biologii komórki roślin.

Źródła: SGGW, MEN/PAP