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Neue Entdeckungen darüber, wie Pflanzen sich gegenseitig vor Gefahren warnen

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Winzige Bisse von einer Raupe scheinen für die Pflanze, an der sie frisst, nicht klein zu sein. Diese winzigen Bisse halfen den Forschern, darauf hinzuweisen, dass Pflanzen ihre eigene einzigartige Art haben könnten, vor Schmerzen zu schreien und diese Reaktion mit anderen Pflanzen zu teilen.

Die Forschung stammt von einem Team an der Universität von Wisconsin-Madison. Der Professor für Botanik Simon Gilroy und der Postdoc-Forscher Masatsugu Toyota arbeiteten an dem Fund zusammen. Das Paar hat seitdem über ein Dutzend Videos gesammelt, die die Reaktion von Pflanzen auf Stress zeigen.

Pflanzen, die Kalzium für die Kommunikation verwenden

In den Videos trifft eine Pflanze auf eine sehr hungrige Raupe. Nur Sekunden nach dem Biss bewegt sich fluoreszierendes Licht über das gesamte Blatt und alarmiert die umliegenden Pflanzen. Das fluoreszierende Licht verfolgt Kalzium im gesamten Gewebe der Pflanze. Es verfolgt nicht nur Kalzium, sondern auch Glutamat - einen in Tieren vorkommenden Neurotransmitter - und wie Glutamat das Kalzium aktiviert, nachdem eine Pflanze verletzt wurde.

Diese Videos sind der bisher beste Beweis für die versteckte Kommunikation zwischen Pflanzen. Gilroy und Toyota arbeiteten mit einem internationalen Forscherteam zusammen, darunter Botaniker der japanischen Wissenschafts- und Technologieagentur, der Michigan State University und der University of Missouri.

"Wir wissen, dass es dieses systemische Signalsystem gibt, und wenn Sie an einer Stelle verwundet sind, löst der Rest der Pflanze seine Abwehrreaktionen aus", sagte Gilroy. "Aber wir wussten nicht, was hinter diesem System steckt."

"Wir wissen, dass wenn Sie ein Blatt verwunden, Sie eine elektrische Ladung erhalten und eine Ausbreitung, die sich über die Pflanze bewegt", fügte Gilroy hinzu.

Was die elektrische Ladung auslöste und wie sich diese Ladung durch eine Anlage bewegte, war vor diesen Videos jedoch unbekannt. Die Forscher vermuteten, dass Kalzium etwas mit der Ladung zu tun hatte.

Calcium kommt fast überall vor und dient häufig als Signalgeber für lebende Organismen in Bezug auf Umweltveränderungen. Calcium trägt auch eine Ladung und kann ein elektrisches Signal erzeugen.

Um ihre Theorie am besten zu testen, brauchte das Team nicht nur neue Videos. Sie brauchten neue Pflanzenarten. Toyota entwickelte Pflanzen, die ein Protein produzierten, das in Gegenwart von Kalzium Licht emittiert. Dies ermöglichte es den Forschern, sowohl das Vorhandensein von Kalzium als auch dessen Konzentration zu verfolgen.

Nachdem der Schnitt oder Biss oder die Biegung an der Pflanze vorgenommen wurde, bewegten sich die Signale schnell mit ungefähr einem Millimeter pro Sekunde durch die Pflanzen.

Was dies für die Botanik bedeutet

Die Forschung von Gilroy und Toyota bestätigt und fördert frühere Studien des Schweizer Wissenschaftlers Ted Farmer. Der Landwirt zeigte den Zusammenhang zwischen verteidigungsbezogenen elektrischen Signalen und dem Glutamat. Er zeigte auch, wie mutierte Pflanzen, denen diese Glutamatrezeptoren fehlen, ihre elektrische Reaktion auf Bedrohungen verloren.

Dies veranlasste Gilroy und Toyota, den Kalziumfluss während einer verwundeten Anlage zu untersuchen.

"Siehe da, die Mutanten, die die elektrischen Signale ausschalten, schalten auch die Kalziumsignale vollständig aus", sagte Gilroy.

Die neue Studie verbindet sich mit ähnlichen Forschungen der letzten Jahre, die weiterhin beweisen, dass Pflanzen alles andere als inert sind. Und Gilroy sagte, er habe viele Videos für alle, die ihre Forschung in Frage stellen möchten.

"Ohne die Bildgebung und das Sehen, wie sich alles vor Ihnen abspielt, wurde es nie wirklich nach Hause gefahren - Mann, dieses Zeug ist schnell!" er sagt.


Schau das Video: Wenn du diese Pflanzen im Haus hast, pass gut darauf auf, denn sie sind wahre Schätze! (Juli 2022).


Bemerkungen:

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