Anonim

Eine kleine Kohllarve (Pieris rapae) beißt und saugt ein Blatt auf: Unmittelbar danach breitet sich eine Lichtwelle in den Pflanzenresten aus, als ob sie den Angriff signalisieren würde. Das Video zeigt, wie das Alarmsystem funktioniert, mit dem Pflanzen hormonelle Abwehrmechanismen, das letzte Bollwerk gegen Parasiten, aktivieren.

Es war bekannt, dass diese Organismen auch in Abwesenheit des Gehirns und des Nervensystems einen Signalmechanismus aktivieren können, der auch große Entfernungen abdeckt, und dass die "Wunde" eines Blattes ausreicht, um diese Form der Kommunikation elektrochemischer Natur auszulösen. Unbekannt war, um welche Substanzen es sich handelt und in welcher Reihenfolge.

Siehe auch: Pflanzen hören uns, aber auf ihre Weise

Sadistischer Wechsel. Das japanisch-amerikanische Team, das das in Science veröffentlichte Experiment durchführte, stellte fest, dass es sich bei Calcium und Glutamat um dieselben Substanzen handelt, die an der Übertragung von Nervensignalen im tierischen Organismus beteiligt sind. Fußball war sofort ein guter Kandidat. Es kommt überall in Zellen vor und signalisiert Umweltveränderungen durch die Übertragung eines elektrischen Signals. Es ist aber auch schwierig nachzuverfolgen, da sich seine Konzentrationen ständig ändern.

Masatsugu Toyota von der Universität von Saitama, Japan, und Simoin Gilroy von der Universität von Wisconsin-Madison haben Pflanzen entwickelt, die ein fluoreszierendes Protein nur in der Nähe von Calciumkonzentrationen produzieren. Dann setzten sie die Armen Raupenbissen, Schnitten und anderen schmerzhaften "Wunden" aus.

Notbeleuchtung. Die Videos zeigten, dass die Pflanzen mit Lichtwellen "aufleuchten", die vom Punkt der Schädigung aus begannen und sich in wenigen Minuten auf den Rest der Pflanze ausbreiteten und sich durch die Kalziumkonzentrationen bewegten. Das Signal bewegte sich schnell mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Millimeter pro Sekunde (aber immer noch mit einem Bruchteil der Geschwindigkeit von Nervenimpulsen).

Nach wenigen Minuten stieg der Spiegel eines Verteidigungshormons sogar in entfernten Blättern sprunghaft an. Diese Substanz bereitet Pflanzen auf zukünftige Gefahren vor, indem sie beispielsweise die Wachstumsmechanismen verändert oder den Gehalt an toxischen Substanzen erhöht, um Raubtiere abzuhalten.

Pflanzen haben auch Herzfrequenz (mehr oder weniger)

Das fehlende Glied. Es blieb zu verstehen, wie diese Entdeckung mit früheren Studien in Einklang gebracht werden kann, die zeigten, dass die elektrischen Signale, die Abwehrmechanismen in Pflanzen auslösen, von den Rezeptoren für Glutamat abhängen, einer Aminosäure, die einer der wichtigsten Neurotransmitter bei Tieren und Pflanzen ist. In der Tat haben wir gesehen, dass Pflanzen, denen diese Rezeptoren entzogen sind, die Fähigkeit verlieren, elektrische Signale als Reaktion auf Bedrohungen zu übertragen.

Kettenreaktionen. Toyota und Kollegen haben gezeigt, dass Pflanzen, denen Glutamatrezeptoren fehlen, bei einer Verletzung nur wenige Lichtsignale an die Randbereiche senden. Daher wird angenommen, dass die Verletzung die Freisetzung von Glutamat auslöst, das wiederum die Produktion von Kalzium aktiviert und seine Freisetzung in der gesamten Anlage. Schließlich löst Calcium die Freisetzung von Abwehrhormonen aus.

Die Forschung hat jahrzehntelange Studien zur Kommunikation von Notfallanlagen auf organische Weise zusammengeführt. Obwohl sie träge erscheinen, bereiten sich diese Lebewesen dynamisch und reaktiv auf zukünftige Gefahren vor.