Pažeidus vieną augalo lapą, pakeičiant kalcio kiekį ląstelėse, signalai apie grėsmę perduodami kitoms jo dalims.
Kai uodas įkanda petį, tuoj pat jį nusivalai, bandydamas užkirsti kelią kitam įkandimui. Augalai negali to padaryti, tačiau, kaip nustatė mokslininkai, jie sugeba įspėti savo dar „nepuolamas“dalis apie gresiančią grėsmę.
Tarptautinė tyrėjų iš Japonijos ir JAV grupė įrodė, kad pažeidus bet kurią augalo dalį, joje esantis glutamatas ląstelėse sukelia kalcio signalus. Tai tampa tam tikra įspėjimo sistema apie kitas augalo dalis apie žalą. Tyrimas paskelbtas žurnale „Science“.
Yra žinoma, kad nors augalai neturi centrinės nervų sistemos, kaip ir gyvūnai, jie gali reaguoti į dirgiklius ir paskleisti kūne elektrinius signalus, panašius į nervinius impulsus. Tai, kad augalų ląstelės sugeba generuoti elektrinį signalą, maždaug prieš šimtmetį pirmą kartą atrado Indijos mokslininkas Jagadishas Chandra Bose'as.
Įdomu tai, kad augalai gali parodyti išorines apraiškas, reaguodami į dirgiklius. Pavyzdžiui, pakeiskite orientaciją erdvėje. Reiškinys, kai augalas lenkiasi šviesos šaltinio link, vadinamas fototropizmu. Yra labiau pažįstamas pavyzdys, kai augalo dalys reaguoja į temperatūros pokyčius: pavyzdžiui, mimoza, šalčio metu ridenami lapai. Ši reakcija vadinama termotropizmu.
Japonijos ir JAV mokslininkai tyrė, kaip gravitacija veikia Arabidopsis kopūstų šeimos augalą. Siekdami išsiaiškinti, kaip įvairiomis sąlygomis augalų ląstelėse keičiasi kalcio lygis, mokslininkai pastebėjo paženklintus baltymus, kurie keičia kalcio koncentracijos fluorescencijos intensyvumą. Tyrimo metu netyčia buvo atrastas įdomus reiškinys: kai buvo pažeista augalo dalis, pavyzdžiui, lapas, per likusias dalis pasklido fluorescencinis švytėjimas, rodantis, kad vyksta kalcio signalizacija, tai yra nuoseklus kalcio koncentracijos pokyčiai ląstelėse. Šis procesas užfiksuotas toliau pateiktame vaizdo įraše.
Paaiškėjo, kad kalcio kiekį augalų ląstelėse kontroliuoja glutamatas - tuo pačiu metu jis gyvūnų nervų sistemoje atlieka sužadinimo neurotransmiterio vaidmenį. Taigi signalizacijos sistemos pasirodė neįtikėtinai panašios viena į kitą, nors augaluose elektriniai signalai juda daug lėčiau nei nerviniai impulsai. Tačiau šio greičio pakanka, kad tolimos augalo dalys turėtų laiko padidinti hormonų, susijusių su apsauga, lygį. Taip augalai ruošiasi būsimoms grėsmėms.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Ksenija Muraševa