Μπορεί να μην έχουν φωνή, να μη διαθέτουν εγκέφαλο, όμως όταν νιώσουν απειλή «μιλούν» μεταξύ τους… Τα φυτά είναι μία ανεξάντλητη πηγή πληροφοριών για τους επιστήμονες που κατέληξαν ότι το ιδιότυπο νευρικό σύστημά τους τίθεται σε λειτουργία στέλνοντας σήματα κινδύνου όταν απειληθούν. Όταν για παράδειγμα ένα έντομο αρχίζει να ροκανίζει τα φύλλα του, τότε επικοινωνεί στα υπόλοιπα φύλλα ότι κινδυνεύουν.
Τα ζωικά νευρικά κύτταρα συνομιλούν μεταξύ τους με τη βοήθεια ενός αμινοξέος που ονομάζεται γλουταμινικό, το οποίο -αφού απελευθερωθεί από ένα νευρικό κύτταρο σε διέγερση- ενεργοποιείται κύμα ιόντων ασβεστίου στα γειτονικά κύτταρα. Το κύμα ταξιδεύει προς το επόμενο νευρικό κύτταρο, το οποίο με τη σειρά του μεταδίδει σήμα στο επόμενο, επιτρέποντας την επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων.
Όταν κατέληξαν σε αυτό το συμπέρασμα, οι επιστήμονες πραγματοποιούσαν άλλη έρευνα σχετικά με τη βαρύτητα και πώς αντιδρούν σε αυτή τα φυτά.
Ανέπτυξαν ένα μοριακό αισθητήρα που θα μπορούσε να ανιχνεύσει την αύξηση στο επίπεδο ασβεστίου. Εφάρμοσαν τον αισθητήρα, ο οποίος φωτίζει όσο αυξάνεται το επίπεδο ασβεστίου, σε ένα δείγμα Αραβιδόψις που ανήκει στην οικογένεια του φυτού της μουστάρδας. Στη συνέχεια έκοψαν ένα από τα φύλλα του για να δουν αν μπορούσαν να εντοπίσουν δραστηριότητα ασβεστίου. Αμέσως διαπίστωσαν ότι η λάμψη έγινε πιο έντονη, μετά άρχισε να σβήνει ακριβώς δίπλα στην τομή. Τότε η λάμψη εξαφανίστηκε και επανεμφανίστηκε λίγο πιο μακριά μέχρι το κύμα ασβεστίου να φτάσει στα υπόλοιπα φύλλα, όπως αναφέρει το περιοδικό Science. Από περαιτέρω έρευνα προέκυψε ότι το γλουταμινικό οξύ πυροδότησε το κύμα ασβεστίου.
Αν και οι βιολόγοι φυτών γνωρίζουν ήδη ότι οι αλλαγές σε ένα μέρος ενός φυτού γίνονται αντιληπτές από τα υπόλοιπα τμήματα, δε είχαν στοιχεία σχετικά με το πώς μεταδίδονται αυτές οι πληροφορίες. Τώρα που ανακάλυψαν το κύμα ασβεστίου και τον ρόλο του γλουταμινικού, οι ερευνητές μπορούν να βελτιώσουν την έρευνά τους και ενδεχομένως να κατανοήσουν ή ακόμα και να ελέγξουν την εσωτερική επικοινωνία των φυτών.
Ο άνθρωπος θα μπορεί να προειδοποιεί τα φυτά για κινδύνους
Ερευνητές του Πανεπιστημίου Κέιμπριτζ ανέπτυξαν τεχνολογία που επιτρέπει στον άνθρωπο να μιλάει στα φυτά και αυτά να ανταποκρίνονται.
Η ομάδα του Αλεξάντερ Τζόουνς του Εργαστηρίου Σαίνσμπουρι του βρετανικού πανεπιστημίου πραγματοποίησε πείραμα σε φυτά καπνού (Nicotiana benthamiana) χρησιμοποιώντας το φως ως μέσο επικοινωνίας. Το φως πυροδοτεί το φυσικό αμυντικό μηχανισμό ενός φυτού και μπορεί να λειτουργήσει ως γέφυρα για την αλληλεπίδραση μεταξύ ανθρώπων και φυτών.
Η ομάδα κατασκεύασε βιοαισθητήρες με βάση το φως φθορισμού για να επικοινωνήσουν οπτικά σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τις κυτταρικές δραστηριότητες στα φυτά. Οι αισθητήρες αυτοί αποκαλύπτουν τη δυναμική των φυτικών ορμονών και τον τρόπο με τον οποίο τα φυτά αντιδρούν στις περιβαλλοντικές πιέσεις, δίνοντας τη δυνατότητα στον άνθρωπο να «μιλάει» με τα φυτά.
Το εργαλείο, με την ονομασία Highlighter, χρησιμοποιεί συγκεκριμένες συνθήκες φωτός για να ενεργοποιήσει ένα γονίδιο στα φυτά, επιτρέποντας στους ανθρώπους να προκαλέσουν τους αμυντικούς μηχανισμούς των φυτών.
Ο Τζόουνς μιλώντας για την έρευνα δήλωσε: «Αν μπορούσαμε να προειδοποιήσουμε τα φυτά για μία επικείμενη ασθένεια ή μία επίθεση από παράσιτα τότε τα φυτά θα μπορούσαν να ενεργοποιήσουν το φυσικό αμυντικό μηχανισμό τους για να αποτρέψουν εκτεταμένη ζημιά».
Αυτή η καινοτομία μπορεί να φέρει την επανάσταση στις γεωργικές πρακτικές και στη σχέση του ανθρώπου με τα φυτά. Θα μπορούσαμε να προειδοποιήσουμε τα φυτά ότι πλησιάζουν ακραία καιρικά φαινόμενα ή ότι κινδυνεύουν από παράσιτα, επιτρέποντας τους να προσαρμόσουν την αναπτυξιακή τους πορεία, να εξοικονομήσουν νερό ή να ενεργοποιήσουν αμυντικούς μηχανισμούς. Επιπλέον, θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές και βιώσιμες γεωργικές πρακτικές και να μειωθεί η ανάγκη για χημικά.
Ο Μπο Λάρσεν, μηχανικός που βρίσκεται πίσω από την ανάπτυξη του Highlighter, προσάρμοσε στα φυτά ένα σύστημα γονιδιακής έκφρασης ελεγχόμενο από το φως ή σύστημα οπτογενετικής. Η οπτογενετική χρησιμοποιεί φως για τον έλεγχο συγκεκριμένων διαδικασιών, επιτρέποντας στους επιστήμονες να ελέγχουν τις βιομοριακές διεργασίες σε κυτταρικό επίπεδο. Έχει φέρει επανάσταση σε πολλούς τομείς, συμπεριλαμβανομένης της νευροεπιστήμης, απομονώνοντας τις λειτουργίες μεμονωμένων νευρώνων.
Χρησιμοποιώντας το φως ως αγγελιοφόρο οι ερευνητές αναπτύσσουν εργαλεία που επιτρέπουν στα φυτά να επικοινωνούν με τους ανθρώπους και στους ανθρώπους να επικοινωνούν με τα φυτά.
Διαβάστε ακόμη
Scope Ratings: Η επενδυτική βαθμίδα της Ελλάδας θα είναι ανθεκτική στα εξωτερικά σοκ (γραφήματα)
Η ατζέντα Ερντογάν στο Βερολίνο – Τα «αγκάθια» στις σχέσεις Γερμανίας – Τουρκίας
Εντυπωσιακές εικόνες: Τοποθεσίες-φάντασμα που τις έχει «καταπιεί» η φύση
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο ΘΕΜΑ