Növénytermesztés

A növények igenis, tudnak „beszélni” – megmutatjuk, hogyan!

Agrofórum Online

Régóta tudjuk, hogy a növények valamiféleképpen képesek kommunikálni egymással. De hogyan? És mit mondanak egymásnak? Miért és mikor szólalnak meg? Miként hallgathatjuk meg a hangjukat?

A kutatók szerint a növények rövid, határozott üzeneteket küldenek felénk, amelyek közül sok afféle vészjelzés (Ne bánts!, Ne törd le az ágam! Szállj le rólam!), míg máskor barátságos üzenetek (A gyümölcseim megértek, készen állnak a szüretre). De üzenetet küld nekünk a frissen levágott fű, a karácsonykor kivágott fenyőfák, sőt a kertben érő pirosló paradicsom is.

A növények esetében a kommunikáció összetettsége ugyanolyan jelentős, mint az állatok esetében – mutatott rá Mamta Rawat, mikrobiológus, a Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) programigazgatója. – Szerintem még sok mindent meg kell még tanulnunk velük kapcsolatban, hiszen jelenleg csak a jéghegy csúcsát látjuk.

Egy márciusban nyilvánosságra hozott új tanulmány szerint számos különböző növényfaj ultrahangos jeleket bocsát ki a stressz hatására. Ez a legújabb bizonyíték arra, hogy a növények hogyan „beszélgetnek”, nemcsak egymással, de a ragadozóktól a beporzókig az egész környezetükkel. E kutatás eredményei messzire mutatnak, hiszen a növények kommunikációjának megértése segíthetne az emberiségnek a termőterületek növelésében és a klímaváltozás ellen folytatott harcban.

Ahhoz, hogy egy növény reagálni tudjon a környezetére, a gyökerei, a szára, a levelei, a virágai és a termései között zavartalan kommunikációra van szükség. Simon Gilroy, a Wisconsin-Madison Egyetem botanika professzora szerint a növényeknél a kommunikációra használt jelek olyasfajta rendszeren futnak keresztül, mint amilyenek például a vízvezetékek, nem pedig olyanok, mint az emberi idegpályák.

A növények levelei érzékelik a ragadozókat, a fény- és hangváltozásokat, a gyökerek pedig a föld alatti körülményeket – a tápanyagokkal, a vízzel és a ragadozókkal kapcsolatos problémák is ott jelentkeznek. 

Az elektromos jelek a különféle kémiai anyagok mozgása révén áramlanak ezekben a csatornákban – magyarázza Courtney Jahn biológus, az NSF programigazgatója, aki a növények közötti interakciókat tanulmányozza. Így például a gyökerek érzékelik a szárazságot, és a leveleknek azt üzenik, hogy korlátozzák a transzspirációt és takarékoskodjanak a vízzel.

Elektródák segítségével hallgatják a növényeket

Videó erről:

@plantwave

What does a Venus Flytrap sound like? With PlantWave, you can select the instruments your plants play. Then, the plants take it from there. Every single note is a real-time expression of biological changes within a plant, so every plant will play the instruments differently. Each one with its own song. What do you think of the sounds we chose for this venus flytrap? Did it play them the way you’d expect? #plantwave #plantmusic #venusflytrap #carnivorousplant #carnivorousplants #venusflytrapcare

♬ original sound – PlantWave

Ezt az élő kommunikációt a kutatók úgy tudják megfigyelni, hogy elektródákat helyeznek el a növény két különböző pontján. Sőt, már olyan műszereket is készítettek, amelyek ezt az elektromos töltést hallható hangokká tudják alakítani. „Ha egy növény megsérül, akkor a sebből elektromos jelek indulnak el – magyarázta Gilroy. – A növények pedig ezt az elektromos jelet képesek az egyes egyedek között is továbbítani, ha azok összeérnek.”

„Az olyan érzékeny növények, mint a Vénusz légycsapója vagy a Szemérmes mimóza (Mimosa pudica) elektromos jeleket bocsátanak ki, amikor megérintik őket – folytatta Jahn. – Az előbbi bezárja a »száját«, hogy csapdába ejtse zsákmányát, míg a mimóza megmozdul, hogy lerázza magáról a rovarokat.”

A kémiai anyagok, köztük a hormonok is, a növényen belül is áramlanak. Az auxin nevű hormon a növény felső részén termelődik, és lefelé haladva jelzi a talaj felszínén áttörni próbáló hajtásnak, hogy merre van a felfelé vezető út.

Ha a növényt közvetlen veszély, például rovarok támadása fenyegeti, a növénynek gyorsan kell reagálnia, különben teljesen elpusztul. Sok növény ilyen stresszhelyzetben egy jázmonsav nevű hormont bocsát ki, amely arra utasítja a növényt, hogy védekezésképpen kezdjen el toxint termelni.

A környezetükkel való kommunikáció segít a növényeknek a túlélésben. A tavasszal nyíló, szemet gyönyörködtető virágok azt üzenik a rovaroknak, hogy virágaik készen állnak a beporzásra.

A kutatók azt tapasztalták, hogy a denevérhangokat érzékelő speciális mikrofonok segítségével a növényeket is meg lehet hallani. A paradicsomtól a kaktuszokig számos faj bocsát ki ultrahangos hangokat, amikor stressz éri őket, amit a rovarok, például a lepkék, és az olyan emlősök, mint a denevérek és az egerek is hallanak. A tudósok ezeket a veszélyt jelző hangokat figyelik, hogy új módszereket találjanak a növények diagnosztizálására, gyógyítására és megfigyelésére anélkül, hogy megérintenék őket.

A növény vészjelzést küld az őt segítő rovaroknak

A mohák az olyan növényfajok közé tartoznak, amelyek a gombákkal szimbiózisban élnek. A mohák fotoszintézis útján előállított cukrokat adnak a gombáknak, azok pedig tápanyagokat szolgáltatnak a moháknak.

Mi, emberek, természetesen nem halljuk őket, de gyakran érezzük a növények üzenetét. Amikor a füvet lenyírják, gázszerű vegyi anyagokat bocsát ki, ami valójában egy kellemes illatú vészjelzés. A növények azonban akkor is kibocsátják ezt az illatot, amikor egy hernyó elkezdi megrágni őket – és mintegy válaszul a segélykiáltásukra, más rovarok felfigyelnek rájuk, és felfalják a növényt támadó hernyókat.

Minden egyes növényfaj rendelkezik a maga sajátos illóanyag-keverékével. Natalia Dudareva, a Purdue Egyetem biokémikusa szerint ezeknek az illékony vegyületeknek számos különböző funkciójuk van. Ezek az illékony anyagok képesek a beporzókat odavonzani, amikor egy virág készen áll a beporzásra, sőt, akár a beporzástól távol maradt virágokhoz is irányíthatják őket. A gyümölcsökből származó illóanyagok vonzzák a magokat fogyasztó és terjesztő állatokat. A levelekből is érkeznek ilyen illóanyagok, hogy „megzavarják” és elűzzék a ragadozókat.

A kutatók azt is megállapították, hogy a növények képesek az illóanyagokon keresztül üzeneteket küldeni a rájuk leselkedő konkrét veszélyekről, például a ragadozókról. Megfigyelték, hogy az illóanyagokat kibocsátó növények szomszédságában lévő növények felkészülnek a fenyegetés elleni védekezésre, még azelőtt, hogy maguk is megtapasztalnák azt!

A növények felismerik az utódaikat

A növények a velük rokonságban lévő és a nem rokon növényeket is képesek felismerni az illóanyagok segítségével, és ennek megfelelően változtatják meg a viselkedésüket. A növények felismerik például az utódaikat, és segítenek nekik növekedni ahelyett, hogy versenyeznének velük az erőforrásokért – hangsúlyozta Andrea Clavijo McCormick, a Massey Egyetem Mezőgazdasági és Környezetvédelmi Iskolájának tudományos munkatársa.

Érdekes „beszélgetések” történnek ott, ahol például egy gombafaj egy fa gyökerével találkozik. Megfigyelték, hogy a két fél kis RNS-darabkákat cserél egymással, amelyek megváltoztatják a másik szervezetben a gének működését. Ha a gomba egyfajta szövetséges, akkor azt mondja: „bennem megbízhatsz”, és segíti a növény növekedését.

Ha több fa egy gombafajta révén kapcsolódik össze, akkor megoszthatják egymással az erőforrásaikat. Kimutatták, hogy a széntartalmú anyagok egy idősebb „dajkafán” keresztül a gombahálózaton keresztül jutnak el egy másik, fiatalabb fához, amely túl fiatal ahhoz, hogy jó fényforráshoz jusson és fotoszintetizáljon.

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

Bizonyítottan előnyökkel jár a szója korábbi elvetése

2024. december 13. 13:10

Az Iowai Állami Egyetem kutatása szerint termesztéstechnológiai módszerekkel is csökkenthető a mezőgazdaság kibocsátása, miközben a hozam nő.

Máktermesztés: mekkora területnagyság fölött engedélyköteles?

2024. december 12. 08:10

Hazánkban az elmúlt 10 évben 9 ezer hektárról több mint 12 ezer hektárra bővült a mák termőterülete.

A La Niña ronthatja a terméskilátásokat Argentínában

2024. december 10. 11:10

Bár a kilátások kedvezőek Argentínában, a gazdálkodók aggódnak a La Niña jelenség miatt, ami szélsőséges időjárást és terméscsökkenést okozhat.

Mi legyen a köztes növényekkel?

2024. december 4. 14:40

Az enyhe időjárásban tovább fejlődnek a köztes növények, az is előfordulhat, hogy magot is hoznak. Hengereljük, mulcsozzuk vagy várjunk?

Szántás után tényleg mindig esik az eső?

2023. október 17. 08:40

Egy amerikai mondás szerint az „eke”, tehát a szántás meghozza az esőt. Kutatók annak jártak utána, van-e ennek igazságtartalma – az eredmény a magyar gazdáknak is érdekes lehet.

Extrém szárazságra kell számítanunk

2022. július 5. 17:32

A jövő ökoszisztémáit az éghajlatváltozás hatására kialakuló szárazság fogja meghatározni.

Corteva Agriscience és Bejo megállapodás a precíziós növénynemesítés jegyében

2021. május 18. 09:38

A megállapodásnak köszönhetően a Bejo hozzáférést kap a CRISPR-Cas9 precíziós növénynemesítési technológiához, hogy mezőgazdasági célokra felhasználhassa azt.

Miért ízes a paradicsom?

2021. július 17. 07:36

A kutatócsoport által kifejlesztett új módszernek köszönhetően a pigmentkoncentrációk elemzése nagyszámú mintában, valamint más gyümölcsök és zöldségek esetében is sikerrel megoldható, amely információk hozzájárulhatnak nemesítési irányok kialakításához.