Nową formę komunikacji między roślinami, dzięki której najprawdopodobniej dzielą się one mnóstwem informacji... genetycznych, odkryli badacze z Virginia Tech. Wyniki przedstawili w "Science".

Nową formę komunikacji odkryto podczas badań rzodkiewnika i pomidora oraz kanianki. Ta krewniaczka powoju jest pomarańczowym pnączem, dorastającym do metra wysokości. Nie ma typowych liści i nie prowadzi fotosyntezy, nie jest więc w stanie sama się odżywić. Radzi sobie jednak świetnie, wykorzystując sąsiadów. Kanianka owija się dookoła rosnących obok niej roślin, a do ich tkanki przewodzącej wprowadza specjalne ssawki, którymi pobiera substancje odżywcze. Pasożytnicza kanianka jest utrapieniem rolników - potrafi ona zagłuszyć całe pola upraw.

Nowe odkrycie Jima Westwooda, profesora fizjologii i patologii roślin z College of Agriculture and Life Sciences, otwiera jednak nową perspektywę zwalczania pasożyta. Jednocześnie pozwala na świeże spojrzenie na komunikację pomiędzy roślinami, odbywającą się na poziomie cząsteczkowym.

Kanianka na akacji, fot. Khalid Mahmood, Pakistan, Wikimedia

Już wcześniej Westwood stwierdził, że w czasie ataku rośliny pasożytniczej, między nią a jej żywicielem dochodzi do przekazania RNA. RNA czyli kwasy rybonukleinowe są organicznymi związkami chemicznymi, obecnymi w jądrach komórkowych i cytoplazmie, które pełnią rozmaite funkcje. RNA przepisywane jest z DNA i bierze udział m.in. w biosyntezie białek.

Teraz Westwood zbadał jeden z rodzajów kwasu rybonukleinowego - mRNA czyli RNA informacyjny (inaczej - przekaźnikowy). Jest to RNA, który przenosi informacje genetyczne w obrębie komórki informując ją, jakie w danym momencie podejmować działania, np. jakie syntetyzować białka.

Przy założeniu, że mRNA jest bardzo delikatne i nietrwałe - naukowcy nie podejrzewali dotychczas, że może być ono przekazywane pomiędzy przedstawicielami dwóch różnych gatunków.

Westwood stwierdził jednak, że podczas pasożytniczego ataku kanianki pomiędzy nią a jej żywicielem dochodzi do wymiany tysięcy cząsteczek mRNA. Dzięki przepływowi tych cząsteczek rośliny prowadzą "dialog", pozwalający na swobodną komunikację. W czasie wymiany materiału roślina pasożytnicza może "dyktować" żywicielowi, co robić. Na przykład "każe" jej obniżyć poziom obrony tak, by ułatwić sobie atak.

W przyszłości Westwood chce wyjaśnić, co dokładnie "mówią" do siebie rośliny, przekazując sobie mRNA. "Odkrycie nowej formy komunikacji pomiędzy organizmami pokazuje, że coś takiego dzieje się o wiele częściej, niż ktokolwiek dotychczas sądził" - zauważa Westwood. - Teraz kiedy stwierdziliśmy, że one dzielą całą tę informację, kolejne pytanie brzmi: +co właściwie sobie przekazują+?"

Opierając się na nowym odkryciu naukowcy będą mogli sprawdzić, czy również inne organizmy (np. bakterie i grzyby) w podobny sposób wymieniają się informacją. Wiedza na ten temat w dalszej perspektywie może pomóc rozwiązać niektóre problemy produkcji żywności.

"Rośliny pasożytnicze takie jak striga czy zaraza (Orobanche) stanowią poważny problem dla hodowców roślin strączkowych i innych roślin stanowiących ważne źródło białka i węglowodanów dla mieszkańców najuboższych części Afryki czy innych części Ziemi" - komentuje profesor University of Sheffield, Julie Scholes. - Nowe badania nie tylko rzucają światło na komunikację roślin: pasożyta i jego ofiary, ale też oznaczają konsekwencje w zakresie tworzenia nowych strategii zwalczania chwastów, które mogłyby bazować na zaburzeniu transmisji informacji zawartej w mRNA, wykorzystywanej przez pasożyta do przeprogramowania gospodarza".

Dotychczas dość dobrze poznano inne mechanizmy porozumiewania się roślin, które komunikują się, emitując związki chemiczne. Zaatakowane przez owady liście mogą na przykład wszczynać "alarm chemiczny" i wysyłać lotne substancje, sygnalizujące sąsiadom zagrożenie. W okolicznych zdrowych liściach zaczyna się wówczas produkcja innych związków, których gąsienice po prostu nie znoszą. W naturze te pachnące ostrzeżenia docierają na odległość nawet jednego metra. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)