Листья растения могут передавать друг другу «сигналы бедствия» с помощью системы, очень похожей на нервную систему животных. Международная группа ученых провела экспериментальные исследования и показала, как информация о том, что растение в опасности передается от листа к листу. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Нервные клетки животных «общаются» между собой, передавая друг другу электрохимический импульс. В этом процессе участвуют нейромедиаторы — вещества, с помощью которых этот импульс передается от одного нейрону к другому. Ученые из Японии из США обнаружили, что очень похожая система оповещения есть и у растений. Если оторвать или повредить один листок растения, об этом довольно быстро «узнают» стебель и другие листья.
Авторы исследования пришли к открытию случайно — они изучали влияние гравитации на травянистое растение резуховидку (Arabidopsis). В рамках этого исследования ученые разработали молекулярный сенсор — флуоресцентное вещество, чувствительное к содержанию кальция. Чем больше кальция, тем ярче оно светится. С помощью этой разработки ученые смогли в буквальном смысле увидеть, как изменяется уровень кальция в тканях растения в разных условиях.
В ходе эксперимента ученые отрезали от резуховидки один листик и обнаружили, что содержание кальция стало сразу же изменяться — сформировался своего рода импульс, который распространялся от поврежденной части по всему растению. Свечение флуоресцентного сенсора резко стало ярче вблизи «раны», затем угасло и появилось уже немного дальше. Спустя некоторое время эта волна дошла до всех остальных листьев. Авторы исследования обнаружили также, что управляет уровнем кальция в растении глутамат — вещество, которое играет важную роль и в нервной системе животных. В дальнейших исследованиях ученые надеются более детально изучить сигнальную систему у растений и, возможно, научиться ею управлять.