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:
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.
