Odczuwanie stresu przez rośliny

Z tematem komunikacji między roślinami tego samego gatunku rozprawiła się dr Katarzyna Roguz, która obecnie współtworzy Zespół Naukowy Ogrodu Botanicznego, a wraz z Basią Płaskonką i Marcinem Mazurkiewiczem zajmują się uczciwą sygnalizacją nagrody kwiatowej i przemieszczaniem się pyłku w przestrzeni miejskiej.

Opowiemy o komunikacji między roślinami tego samego gatunku, czy np. rośliny odczuwają stres?

Rośliny produkują cały szereg lotnych związków organicznych. To ważny sposób komunikacji, który daje sygnał zwierzętom rozsiewającym nasiona, że owoce są już dojrzałe i warto je zjeść. Lotne związki pomagają również wabić zapylaczy i odstraszać roślinożerców. Wiemy już, że lotne związki organiczne służą roślinom do komunikowania się ze sobą. 

Pierwsze badania dotyczące komunikacji roślina – roślina budziły kontrowersje, ale istnieje wiele przykładów, które potwierdzają, że rośliny odbierają i odpowiadają na sygnały wysyłane przez swoich sąsiadów. Rośliny potrafią nie tylko odbierać informacje o stanie swoich sąsiadów, potrafią także szybko reagować na zmieniającą się sytuację. 

Przykładowo tytoń (Nicotiana attenuata), który jest Wam znany z poprzednich postów, przyspiesza produkcję związków odpowiedzialnych za ochronę przed roślinożercami, jeśli nagle pojawiają się oni na rosnących po sąsiedzku bylicach (Artemisia tridentata). Wyczuwanie sygnałów chemicznych wysyłanych przez sąsiadów jest ważną zdolnością roślin pasożytniczych. Kanianki (Cuscuta pentagona), czyli pnące, bezzieleniowe rośliny pasożytnicze, mają zdolność wyczuwania swoich preferowanych gospodarzy. 

Kanianki będą rosły w kierunku gospodarzy w taki sposób, żeby ostatecznie owinąć się dookoła roślin żywicielskich, z których czerpią wodę i substancje organiczne. 

Równie intensywna komunikacja między roślinami odbywa się pod ziemią. Sieci mikoryzowe, tworzone przez grzyby mikoryzowe łączące korzenie wielu roślin, są potencjalnie bezpośrednimi ścieżkami przekazywania informacji biochemicznych między roślinami pod ziemią. Mamy coraz więcej dowodów na to, że sieci mikoryzowe mogą przenosić, na przykład, związki obronne, których produkcja wywoływana jest przez roślinożerców lub przez patogeny. 

Pozwala to ostrzec sąsiadów przed inwazją szkodników. U drzew iglastych uszkodzenie jednego gatunku drzewa wywołuje szybką reakcję obronną innego gatunku drzew, prawdopodobnie poprzez przenoszenie sygnałów stresowych właśnie przez sieć mikoryzową. 

Znamy już kilka przykładów komunikacji między roślinami, ale wciąż mamy kilka pytań, na które szukamy odpowiedzi. Czy rośliny są np. w stanie wyczuwać ilość kwitnących kwiatów (dużą/małą) i na tej podstawie przyspieszać otwieranie własnych kwiatów? Takie przystosowanie z pewnością pozwoliłoby na bardziej wydajny przebieg zapylania, ponieważ owady zachęcone dużą liczbą kwiatów w danej populacji odwiedziłyby więcej kwiatów.