Ziemniaczana sygnalizacja

W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.

Nadgryzione liście pewnej odmiany batatów wydzielają ostro pachnące chemiczne substancje, które skłaniają inne liście – tej samej rośliny lub rosnących obok – do produkcji obronnych białek, które sprawiają, że liście stają się ciężkostrawne. Niemieccy naukowcy zajęli się zbadaniem tego zapachowego systemu alarmowego.

„To rodzaj drogi na skróty – mówi Axel Mithöfer, ekolog roślin w Max Planck Institute for Chemical Ecology w Jenie, w Niemczech, i współautor badania, które opublikowano w „Scientific Reports” (2020). – Inne rośliny mają swoje systemy chemicznego ostrzegania, które skłaniają sąsiadów do przygotowania się do ataku, ale poszczególne liście zwykle czekają z wyprodukowaniem obronnych związków, zanim nie zostaną uszkodzone. Jednak liście tej rośliny produkują je natychmiast, kiedy tylko sąsiedzi zostaną nadgryzieni.”

Aby zbadać tę reakcję, Mithöfer wraz ze współpracownikami wypuścili gąsienice na przedstawiciela odpornej na szkodniki odmiany słodkiego ziemniaka Tainong (TN) 57 i na jego bardziej wrażliwego kuzyna TN 66. Obie odmiany, pochodzące z Tajwanu, wydzielają po zaatakowaniu przynajmniej 40 substancji chemicznych, ale liście TN57 uwolniły dwa razy więcej związku zwanego DMNT, znajdowanego także w innych systemach obronnych roślin.

Następnie badacze włożyli zdrową roślinę TN57 do zamkniętego szklanego naczynia z inną, której liście uszkodzono pęsetką. W ciągu 24 godzin w nieuszkodzonych liściach obydwu roślin stwierdzono wysokie poziomy białka zwanego sporaminą. Sporaminę mogą także zawierać same bulwy słodkiego ziemniaka, co sprawia, że w stanie surowym są dla człowieka, jak również dla owadów, ciężkostrawne. Kiedy badacze uwolnili syntetyczny DMNT do zbiornika ze zdrowymi roślinami, liście od razu wytworzyły sporaminę.

Zespół Mithöfera wypróbowuje obecnie mechanizmy, które liście TN57 wykorzystują do „wąchania” i „rozpoznawania” DMNT. Badacze mają także nadzieję sprawdzić, czy inne związki chemiczne, które uwalniają liście, także uruchamiają ten mechanizm obronny.

Cesar Rodriguez-Saona, entomolog z Rutgers University, który nie był zaangażowany w opisany eksperyment, mówi, że uwidacznia on intrygujący mechanizm obronny. Badacz zwraca jednak uwagę, że ekspozycja na DMNT w zamkniętych naczyniach może być większa niż w przypadku roślin rosnących na wolnej przestrzeni, na przewietrzanych polach. Jest także możliwe, twierdzi, że niezaatakowane rośliny TN57 mogą nie zawsze być skłonne wydatkować energię, aby wykorzystać ten bezpośredni obronny „skrót”.

Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża wyselekcjonowane badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.