Bizim için algılanamayan bitkiler, iletişim kurmak ve kendilerini korumak için kullandıkları havadaki bileşiklerden oluşan ince bir sisle çevrelenmiş durumda. Bir nevi kokuya benzeyen bu bileşikler aç otçulları uzaklaştırıyor ve komşu bitkileri gelen saldırganlara karşı uyarıyor.
Bilim insanları bu bitki savunma mekanizmalarını 1980’lerden beri biliyor ve o zamandan bu yana 80’den fazla bitki türünde bunları tespit ediyor. Şimdi Japon araştırmacılardan oluşan bir ekip, bitkilerin bu hava alarmlarını nasıl aldığını ve bunlara nasıl tepki verdiğini ortaya çıkarmak için gerçek zamanlı görüntüleme tekniklerini kullandı. Bu, bitkilerin gevezeliğine dair anlayışımızda büyük bir boşluktu: Bitkilerin nasıl mesaj gönderdiğini biliyorduk ama onları nasıl aldıklarını bilmiyorduk.
Bitki savunma mekanizması için yeni araştırma yapıldı
Bu çalışmada, Japonya’daki Saitama Üniversitesi’nden moleküler biyologlar Yuri Aratani ve Takuya Uemura ve meslektaşları, yaralı ve böceklerle dolu bitkilerin yaydığı bileşikleri hasarsız komşularına aktarmak için bir pompa ve ne olduğunu izlemek için bir floresans mikroskobu kurdu.
Tırtıllar ( Spodoptera litura ), domates bitkilerinden ve hardal ailesinde yaygın bir yabani ot olan Arabidopsis thaliana’dan kesilmiş yapraklar üzerine yerleştirildi ve araştırmacılar, ikinci, sağlam, böcek içermeyen bir Arabidopsis bitkisinin bu tehlike ipuçlarına verdiği tepkileri görüntüledi. Bu bitkiler sıradan yabani otlar değildi: genetik olarak değiştirilmişlerdi, böylece hücreleri, kalsiyum iyonlarının akışı tespit edildiğinde yeşil renkte floresan veren bir biyosensör içeriyordu. Kalsiyum sinyali , insan hücrelerinin de iletişim kurmak için kullandığı bir şey.
Ekip, yırtıcı hayvanlardan kaçınmak için dokunmaya yanıt olarak yapraklarını hızla hareket ettiren floresan Mimosa pudica bitkileri üzerinde geçen yıl yapılan bir çalışmada kalsiyum sinyallerini ölçmek için benzer bir teknik kullanmıştı. Bu kez ekip, bitkilerin yaralanmadan birkaç saniye sonra salgıladığı uçucu bileşiklerle yıkanmaya bitkilerin nasıl tepki verdiğini görselleştirdi.
Bu doğal bir oluşum değildi; Bileşikler plastik bir şişede konsantre edildi ve alıcı bitkiye sabit bir hızda pompalandı. Ancak bu, araştırmacıların keskin karışımda hangi bileşiklerin bulunduğunu analiz etmesine olanak sağladı. Aşağıdaki videoda görebileceğiniz gibi, hasar görmemiş bitkiler, yaralı komşularının mesajlarını yüksek sesle ve net bir şekilde aldılar ve uzanmış yaprakları boyunca dalgalanan kalsiyum sinyal patlamalarıyla yanıt verdi.