växter är känsligare än de kan tyckas. Även om de stannar på ett ställe övervakar de och reagerar på världen runt dem; i vissa fall kommer de till och med ihåg tidigare stress och stimuli. De är också medvetna om samhället av växter runt dem, och i ett nytt papper, publicerat i PLOS ONE, visar ett team av forskare hur växter övervakar underjordiska signaler och reagerar på de påfrestningar som deras grannar upplever också. Hur reagerar växter, undrade de, när de vet att en närliggande växt har berörts?
på en mycket grundläggande nivå delar växter sina energier mellan att växa över marken, för att skörda solens resurser och under marken för att skörda jordens resurser. Men de kan ändra hur dessa resurser fördelas beroende på situationen där de befinner sig. Tidigare forskning har visat att när en växts löv kommer i kontakt med en annan växt, kommer den att avsätta mer resurser för att växa över marken än under. Alla växter lägger ner rötter, men hur djupt? Deras beteende kan förändras, om deras grannskap är trångt.
i PLOS ONE-papperet var laget intresserad av hur denna typ av beteende i en anläggning kan påverka andras beteende. ”Eftersom växterna allokerar mer resurser över marken bör det förändra utvecklingen av rotsystem och det kommer förmodligen också att förändra utsläppen av rotutsöndringar och kvaliteten på rotutsöndringar”, säger huvudförfattaren Velemir Ninkovic, universitetslektor vid Sveriges lantbruksuniversitet. I sina experiment såg Ninkovic och hans kollegor hur de underjordiska signalerna förändrade hur närliggande växter växer.
för att starta stimulerade de vissa växter och rörde försiktigt bladen ”från basen till toppen… med en mjuk ekorrehår ansiktsborste.”De lämnade sedan de rörda växterna för att växa i en hydroponisk lösning, som också skulle fånga några kemiska signaler från växternas rötter.
med hjälp av den tillväxtlösningen testade forskarna reaktionerna från andra växter på alla signaler som de berörda växternas rötter hade släppt. I ett test sätter de upp orörda växter i ett Y-format rör, med tillväxtlösningen från de berörda växterna i en gren och en ny tillväxtlösning i den andra, vilket ger växterna ett val mellan två olika miljöer för sina rötter. I ett annat experiment testade de växternas reaktioner på dessa signaler genom att nedsänka sina rötter i lösningen från en tidigare berörd växt. I ett tredje experiment observerade de hur växter reagerade när de odlades bredvid en växt som berördes.
i alla tre experimenten ändrade växterna sin tillväxtstrategi som svar på rotsignalerna från berörda växter. När de fick möjlighet att välja, föredrog växter den nya lösningen framför lösningen som tillhör berörda växter. (Ibland bytte de till och med kurs, bort från den berörda lösningen.) När de reagerar på den plötsliga kontakten med den berörda lösningen lägger de mer resurser på att odla sina löv och stjälkar istället för sina rötter. När de odlades tillsammans med berörda växter växte de helt och hållet, vilket ökade deras totala biomassaproduktion.
det är uppenbart att en stress på en växt—den lätta beröringen—kan påverka beteendet hos växter runt den. I papperet skriver forskarna att mer arbete behöver göras för att förstå de ekologiska konsekvenserna av dessa resultat. Du kan tänka på det som skvaller: en växt varnar de andra för att den har berörts och att det finns konkurrens i sin riktning. Men Ninkovic säger att han tenderar att tro att rätt analogi lyssnar. ”Förmodligen skulle växterna inte vilja släppa några ledtrådar som närliggande växter kan upptäcka”, säger han. Det kan vara bättre att inte sända information till potentiella konkurrenter. Men det finns en fördel att samla information om grannar, så växterna absorberar alla signaler som kommer deras väg.
när Ninkovic först började arbeta inom detta område, säger han, var han skeptisk till tanken på växt-växtkommunikation. Men under de senaste åren har en växande mängd bevis visat att växter betalar mycket mer uppmärksamhet, på deras speciella växtväg, till världen runt dem än vi någonsin insåg. Ninkovic är nu intresserad av att förstå den komplexa uppsättningen signaler som växter utsätts för och hur växter tolkar dem: vilka signaler är de viktigaste och när? Hur tar växter all information som är tillgänglig för dem och ändrar deras beteende i enlighet därmed? Världen, även till en växt, kan vara en komplicerad plats att navigera.