rośliny są bardziej wrażliwe, niż mogłoby się wydawać. Chociaż pozostają w jednym miejscu, monitorują i reagują na otaczający ich świat; w niektórych przypadkach pamiętają nawet stres i bodźce z przeszłości. Są również świadomi społeczności roślin wokół nich, a w nowym artykule, opublikowanym w PLOS ONE, zespół naukowców pokazuje, jak rośliny monitorują sygnały podziemne i reagują na stresy, których doświadczają ich sąsiedzi. Jak reagują rośliny, zastanawiali się, kiedy wiedzą, że pobliska roślina została dotknięta?
na bardzo podstawowym poziomie rośliny dzielą swoją energię między rosnące nad ziemią, aby zebrać zasoby słońca, i pod ziemią, aby zebrać zasoby ziemi. Ale mogą zmienić sposób przydzielania tych zasobów w zależności od sytuacji, w której się znajdują. Wcześniejsze badania wykazały, że gdy liście rośliny zetkną się z inną rośliną, przeznaczy ona więcej zasobów na wzrost nad ziemią niż pod ziemią. Wszystkie rośliny zapuszczają korzenie, ale jak głęboko? Ich zachowanie może się zmienić, jeśli ich sąsiedztwo jest zatłoczone.
w artykule PLOS ONE zespół był zainteresowany tym, jak tego rodzaju zachowanie w jednej roślinie może wpłynąć na zachowanie innych. „Ponieważ rośliny przeznaczają więcej zasobów nad ziemią, powinno to zmienić rozwój systemów korzeniowych, a to prawdopodobnie zmieni również emisję wysięków korzeniowych i jakość wysięków korzeniowych”, mówi główny autor Velemir Ninkovic, starszy wykładowca na szwedzkim Uniwersytecie Nauk Rolniczych. W swoich eksperymentach Ninkovic i jego współpracownicy patrzyli, jak te podziemne sygnały zmieniły sposób, w jaki rosną sąsiednie rośliny.
na początek stymulowali niektóre rośliny, delikatnie dotykając liści ” od podstawy do góry … miękką szczotką do włosów wiewiórczych.”Następnie pozostawili dotknięte rośliny, aby rosły w roztworze hydroponicznym, który wychwytowałby również wszelkie sygnały chemiczne z korzeni roślin.
używając tego rozwiązania do wzrostu, naukowcy przetestowali reakcje innych roślin na wszelkie sygnały, które uwolniły korzenie dotkniętych roślin. W jednym teście ustawiono nietknięte rośliny w rurce W Kształcie Litery Y, z roztworem wzrostu z dotkniętych roślin w jednej gałęzi i nowym roztworem wzrostu w drugiej, dając roślinom wybór między dwoma różnymi środowiskami dla ich korzeni. W innym eksperymencie testowano reakcje roślin na te sygnały, zanurzając ich korzenie w roztworze z wcześniej dotkniętej rośliny. W trzecim eksperymencie zaobserwowali, jak rośliny reagują, gdy rosną obok rośliny, która została dotknięta.
we wszystkich trzech eksperymentach rośliny zmieniły swoją strategię wzrostu w odpowiedzi na sygnały korzeniowe z dotkniętych roślin. Mając możliwość wyboru, rośliny preferowały nowe rozwiązanie niż rozwiązanie należące do roślin dotkniętych. (Czasami nawet zmieniali kurs, z dala od dotkniętego rozwiązania.) Reagując na nagły kontakt z dotkniętym roztworem, wkładają więcej środków w uprawę liści i łodyg zamiast korzeni. Kiedy były uprawiane obok dotkniętych roślin, rosły znacznie bardziej, zwiększając ogólną produkcję biomasy.
oczywiste jest, że nacisk na jedną roślinę—ten lekki dotyk—może wpływać na zachowanie roślin wokół niej. W artykule naukowcy piszą, że należy wykonać więcej pracy, aby zrozumieć ekologiczne implikacje tych odkryć. Można o tym myśleć jak o plotce: jedna roślina ostrzega Inne, że została dotknięta i że w jej kierunku toczy się konkurencja. Ale Ninkovic mówi, że ma tendencję do myślenia, że właściwą analogią jest słuchanie. „Prawdopodobnie rośliny nie chciałyby ujawnić żadnych sygnałów, które sąsiednie rośliny mogą wykryć”, mówi. Lepiej nie przekazywać informacji potencjalnym konkurentom. Ale jest zaleta zbierania informacji o sąsiadach, więc rośliny absorbują wszelkie sygnały, które przychodzą im na drogę.
kiedy Ninkovic po raz pierwszy zaczął pracować w tej dziedzinie, powiedział, że był sceptyczny wobec idei komunikacji roślina-Roślina. Ale w ciągu ostatnich kilku lat coraz więcej dowodów pokazało, że rośliny poświęcają dużo więcej uwagi otaczającemu ich światu, niż kiedykolwiek przypuszczaliśmy. Ninkovic jest teraz zainteresowany zrozumieniem złożonego zestawu sygnałów, na które narażone są rośliny i jak rośliny je analizują: które sygnały są najważniejsze i kiedy? W jaki sposób rośliny pobierają wszystkie dostępne im informacje i odpowiednio zmieniają swoje zachowanie? Świat, nawet do rośliny, może być skomplikowanym miejscem do nawigacji.