Augus ieskauj mums neredzama, smalka gaisa savienojumu migla, ko tie izmanto, lai savstarpēji sazinātos un aizsargātu sevi. Līdzīgi kā smakas, šie savienojumi atbaida izsalkušos zālēdājus un brīdina blakus esošos augus par apdraudējumu, liecina jaunākie pētījumi.
Šī augu aizsardzības sistēma tika atklāta jau pagājušā gadsimta 80. gados, un kopš tā laika tā konstatēta vairāk nekā 80 augu sugās. Tagad japāņu pētnieki ir izstrādājuši reāllaika attēlveidošanas metodes, lai atklātu, kā augi uztver šos gaisa trauksmes signālus un kā reaģē uz tiem.
Tādejādi ir aizpildīti robi mūsu zināšanās par augu saziņu: mēs zinājām, kā augi sūta viens otram ziņojumus, bet ne to, kā viņi tos saņem, norāda zinātniskais portāls "Science Alert".
Šajā pētījumā, kura rezultāti publicēti žurnālā "Nature Communications", Juri Aratani un Takuja Uemura, Japānas Saitamas Universitātes molekulārie biologi, ar kolēģiem izveidoja īpašu sūkni, lai pārnestu ievainoto un kukaiņu pārņemto augu izdalītos savienojumus to veselajiem un nebojātiem kaimiņiem, un fluorescences mikroskopu, lai novērotu notikušo.
Uz tomāta un 'Arabidopsis thaliana', kas ir izplatīta nezāle sinepju dzimtā, lapām tika novietoti kāpuri ('Spodoptera litura'), un pētnieki vēroja otra, neskartā, no kukaiņiem brīvā 'Arabidopsis' auga reakciju uz šīm briesmām.
Šie augi nebija parasti, tie bija ģenētiski pārveidoti – to šūnās atradās biosensors, kas fluorescēja zaļā krāsā, kad tika konstatēts kalcija jonu pieplūdums. Kalcija signalizāciju saziņai izmanto arī cilvēka šūnas.
Līdzīgu metodi pētnieki pielietoja arī 2023. gadā veiktā pētījumā ar fluorescējošiem 'Mimosa pudica' augiem, kas ātri kustina lapas, reaģējot uz pieskārienu, lai izvairītos no plēsējiem.
Šoreiz komanda vizualizēja, kā augi reaģēja uz gaistošiem savienojumiem, kurus augi izdala dažu sekunžu laikā pēc ievainojuma.
Savienojumi tika koncentrēti plastmasas pudelē un nemainīgā ātrumā ar gaisa sūkni sūknēti uz saņēmēja augu, tas ļāva pētniekiem analizēt, kādi savienojumi bija "cietušo" maisījumā.
Videoklipā redzams, ka nebojātie augi skaidri saprata savainoto kaimiņu ziņojumus, reaģējot ar kalcija signālu uzliesmojumiem, kas viļņoja pāri viņu lapām.
Analizējot gaisā esošos savienojumus, pētnieki atklāja, ka kalcija signālus izraisīja divi savienojumi, ko sauc par Z-3-HAL un E-2-HAL. Viņi arī noteica, kuras šūnas ir pirmās, kas reaģē uz briesmām.
Turklāt augu iepriekšēja apstrāde ar fitohormonu, kas slēdz poras, ievērojami samazināja kalcija signālu pārraidi, liekot domāt, ka poras darbojas kā auga "nāsis".
"Mēs beidzot esam atklājuši sarežģīto stāstu par to, kad, kur un kā augi reaģē uz "brīdinājuma ziņojumiem" no saviem apdraudētajiem kaimiņiem," saka Masacugu Tojota, Japānas Saitamas Jniversitātes molekulārais biologs un pētījuma vecākais autors.
"Šim ēteriskajam sakaru tīklam, ko mēs nevaram saskatīt, ir galvenā loma, lai savlaicīgi aizsargātu kaimiņu augus no nenovēršamiem draudiem."
Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!
