Nová studie zjistila, že různé druhy rostlin vyzařují ultrazvuky, aby sdělovaly stres a komunikovaly pomocí hormonů a těkavých chemikálií.

Již dlouho je známo, že rostliny ve stresu mění barvu, vůni a tvar. Nedávná studie, jejíž výsledky byly zveřejněny ve vědeckém časopise Cell, dokazuje, že rostliny ve stresu navíc vydávají zvuky, které vědci dokázali zaznamenat a klasifikovat.

Komunikační kanály v rostlinách

Rostliny na rozdíl od zvířat nemají nervový systém. K přenosu elektrických impulsů tedy dochází pomocí chemikálií přenášených kanály uvnitř rostliny spojujícími kořeny, stonky, listy, květy a plody. V tomto případě může přenos informací jít jak z kořene do listů, tak i naopak.

Listy detekují predátory nebo změny světla a zvuku a kořen sleduje stav živin a přítomnost predátorů pod zemí. Kořen může například detekovat sucho a nařídit listům, aby omezily transpiraci (proces pohybu vody rostlinou a odpařování skrz listy, stonky a květy) a šetřily vodu.

K pozorování tohoto procesu vědci umístili elektrody na různá místa rostliny. A použili speciální nástroj, který umožnil převést tyto signály do zvuků. Vědci také zjistili, že rostliny mohou mezi sebou přenášet tyto elektrické signály. K tomu stačí, aby se dotýkali. To funguje, i když je sousední rostlina jiného druhu. Hormony také cirkulují v celé rostlině. Například hormon, jako je auxin, produkovaný v horní části rostliny, se pohybuje dolů a říká výhonku, který se snaží protlačit půdou, kudy se má vydat. Mnoho rostlin, když je náhle ohroženo dravým hmyzem, produkuje hormon kyselinu jasmonovou, která aktivuje produkci toxinu pro ochranu. Také hraje důležitou roli při hojení poškozených tkání.

Jak slyšet rostliny

Vědci jsou přesvědčeni, že komunikace s prostředím pomáhá rostlinám přežít. Atraktivní květiny tedy sdělují hmyzu a zvířatům, že rostlina je připravena k opylení.

Pomocí speciálních mikrofonů, které detekují volání netopýrů, byli vědci schopni zaznamenat ultrazvuky vydávané rostlinami ve stresu. Slyšet je může jak hmyz (např. mšice), tak savci (netopýři nebo myši).

Lidé takové zvuky neslyší. Ale voní. Nejvýraznějším příkladem je vůně posekané trávy. Během sečení tráva uvolňuje plynné chemikálie, aromatický zápach úzkosti. Rostliny vydávají stejné aroma, když je sežere housenka. Je zajímavé, že takové pachy vnímá jiný hmyz, který se živí housenkami. Tento zápach patří k těkavým chemikáliím a může se šířit daleko nad zemí i pod zemí. Plní mnoho různých funkcí. Vědci tvrdí, že těkavé chemikálie mohou přitahovat opylovače, když je květina připravena k opylení, nebo dokonce nasměrovat hmyz na květiny, které zůstávají neopyleny. Tyto látky přitahují živé organismy k jídlu a šíření semen. Zároveň se používají i k odvádění predátorů. Prostřednictvím těchto těkavých látek rostliny posílají zprávy o určitých hrozbách, mohou odhalit přátele a nepřátele mezi sousedními rostlinami a podle toho změnit své chování. Pokud například najdou „příbuzné“ v sousedství, spíše jim pomohou růst, než aby s nimi soutěžili o zdroje.

ČTĚTE VÍCE
Proč brambory hnijí?

Komunikační sítě podzemních závodů

Vědci také zjistili, že rostlina pod zemí uvolňuje i těkavé látky. Tímto způsobem přitahují podzemní houby. Výsledkem je oboustranně výhodná symbióza. Houby mají velmi rozsáhlé mycelium, přes které shromažďují živiny a dodávají je rostlině výměnou za cukr, který produkuje při fotosyntéze.

V důsledku toho je celý les prostoupen sítí spojnic. Jeden strom komunikuje s různými houbami a jedna houba komunikuje s mnoha stromy a spojuje je do mykorhizní sítě (mykorhiza přeloženo ze starověké řečtiny – kořen houby).

Vědci zjistili, že při setkání mezi kořeny a houbou dochází k zajímavému „rozhovoru“. Obě strany si vyměňují malé bity RNA, které mění expresi genů v druhém organismu. Pokud je houba spojencem, její RNA podporuje vývoj rostliny. Pokud se jedná o nepřítele, pak malá RNA houby vypíná obranné geny rostliny, což houbě usnadňuje útok. Několik stromů spojených jednou houbou ji může použít ke sdílení zdrojů. Vědci sledovali cestu uhlíku ze staršího stromu přes mycelium k jinému, mladšímu, který vyžaduje více světla k vývoji.

V podzemí rostliny také udržují kontakt s mikroby, které se přichytí ke kořenům a vytvoří biofilm. Je známo, že bakterie podporující růst mohou aktivovat obranyschopnost rostlin a zvýšit jejich odolnost vůči chorobám.

Tento výzkum má důležité důsledky. Vědci se domnívají, že pochopení toho, jak rostliny komunikují, pomůže zvětšit množství orné půdy pro výživu populace a přizpůsobení se změně klimatu.