Įsišakniję potyriai: Juslinis augalų gyvenimas

Trečiajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje, JAV Žemės ūkio departamento tyrėjai pademonstravo, kad paveikus žalius vaisius etileno dujomis, šie prinoksta. Nuo tada paaiškėjo, kad visi nokstantys vaisiai išskiria etileną, jį užuodžia ir reaguoja į jį sunokdami. Dėl to vaisiai ne tik vienodai prinoksta, bet ir šalia esantys vaisiai prinoksta kartu, sukurdami dar etileno ir sukeldami nokimo kaskadą. Koordinuotas sunokimas svarbus, nes privilioja gyvūnus ėsti vaisius ir taip platinti sėklas. Etilenas yra augalų hormonas, reguliuojantis daug procesų, tad gebėjimas jį užuosti turi ir kitų privalumų, pavyzdžiui, lapų spalvos kitimo koordinavimą rudenį.

Bet svarbiausia, kad uoslė leidžia augalams bendrauti. Devintame dešimtmetyje atlikti tyrimai parodė, kad medžiai, augantys vikšrais apkrėstų medžių kaimynystėje, buvo atsparūs kenkėjams, nes lapuose turėjo cheminių medžiagų, darančių juos nevalgomais. Izoliuoti nuo užkrato medžiai tų chemikalų negamino, tad panašu, jog užpulti medžiai oru pasiuntė feromonų žinią, įspėjusią sveikus medžius pasiruošti gresiančiai atakai. Dabar žinome, kad yra daug tokių lakių cheminių junginių.

SKONIS

Augalų skonis taip pat tarpusavyje susijęs, kaip ir pas žmones – bet jie naudoja šią juslę pavojaus ir sausros pajutimui ir netgi giminaičių atpažinimui

Mūsų skonio ir uoslės jutimai glaudžiai susiję. Iš esmė kvapai sustiprina ar prislopina liežuviu jaučiamus skonius. Fiziškai mūsų nosies ir burnos ertmės susijusios taip, kad nosys gali užuosti kvapus, išsiskiriančius kramtant maistą. Didžiausias skirtumas tas, kad uoslė tvarkosi su lakiomis cheminėmis medžiagomis, o skonis jaučia tirpias.

Šie du jutimai tarpusavyje susiję ir augaluose. Tai labiausiai išryškėja jų atsake į vabzdžių ar patogeninių bakterijų atakas. Kaip jau matėme, atakuojami augalai paskleidžia įvairiausių lakių cheminių medžiagų tam, kad įspėtų kaimynus, bet viena medžiaga, vadinamasis metilžasmonatas, ypač svarbi. Čia išryškėja skonio svarba. Nors metilžasmonatas yra dujos tad ir efektyvi oru sklindanti, žinią perduodanti molekulė, ji nelabai aktyvi augaluose. Tačiau prasiskverbęs į vidų per žioteles – poras lapo paviršiuje – jis pavirsta vandenyje tirpia žasmino rūgštimi. Prisijungusi prie specifinių receptorių ląstelėje, ji paleidžia lapo gynybinį atsaką. Lygiai, kaip ant mūsų liežuvio yra receptorių skirtingų skonių molekulių atpažinimui maiste, augalai turi skirtingus receptorius tirpioms molekulėms, tarp kurių ir žasmino rūgštis.

Kadangi skoniui reikia ištirpusių molekulių, tikriausiai nenuostabu, kad didžioji augalų skonio jutimo dalis yra šaknyse, apsuptose dirvos ir vandens. Klasikinis eksperimentas rodo, kad augalai gali naudoti požemines chemines žinutes šalimai augančių giminaičių atpažinimui (New Scientist, 2011 kovo 26, p. 46). Taip pat yra tiesioginis bendravimas šaknimis tarp negiminingų kaimynų. Kai vienai augalų lysvei buvo sudarytos sausros sąlygos, vos per valandą žinutė nukeliavo per penkias lysves ir ten augę augalai užvėrė žioteles, ruošdamiesi vandens trūkumui (PLoS One, vol 6, p e23625). Kiti augalai, buvę tokiu pačiu atstumu, bet nesusijungę šaknimis, nesureagavo. Tad signalas turėjo būti perduodamas iš šaknų į šaknis, tikriausiai kaip tirpios molekulės.

KLAUSA

Muzika ekologiškai nesvarbi augalams, bet yra garsų, kuriuos girdėti jiems būtų naudinga

Tikriausiai girdėjote prieštaringų pasakojimų apie augalų muzikinį skonį. Kai kurie žmonės įsitikinę, kad jie geriau veši, klausydamiesi klasikinės muzikos, kitiems atrodo, kad tokį poveikį daro sunkusis metalas ar bibopas. Kaip bebūtų keista, augalų muzikiniai skoniai įspūdingai sutampa su apie juos pranešančių žmonių. Nors šios srities tyrimų istorija ilga, dauguma jų nėra labai moksliški ir, jei pagalvotume, eksperimentai, tiriantys muziką ir augalus, buvo iš anksto pasmerkti. Nesprendžiame apie augalų regėjimą, rodydami regos tikrinimo lentelę ir prašydami perskaityti apatinę eilutę. Uoslė nematuojama pagal jų sugebėjimą atskirti Chanel No. 5 ir Old Spice.

Muzika nėra ekologiškai svarbi augalams, tad neturėtume tikėtis, jog jie bus tam prisiderinę. Bet yra garsų, kurių girdėjimas, bent jau teoriškai, galėtų suteikti pranašumą. Tai būtų vabzdžių keliamos vibracijos, tarkime, bičių dūzgimas, amarų sparnelių mojai ar silpnučiai netgi mažesnių organizmų sukeliami garsai. Augalai netgi galėtų gauti naudos iš gebėjimo aptikti tam tikrus kitų augalų keliamus garsus. Pavyzdžiui, Augalų mokslų instituto Berne, Šveicarijoje, tyrėjai neseniai įrašė ultragarsines vibracijas, sklindančias iš pušų ir ąžuolų per sausrą (New Phytologist, vol 179, p 1070), galbūt signalizuojančias kitiems medžiams apie pasiruošimą sausoms sąlygoms.

Stefano Mancuso iš Tarptautinės augalų neurobiologijos laboratorijos Florencijos universitete, Italijoje su kolegomis pradeda taikyti griežtus augalų klausos tyrimų standartus (Trends in Plant Sciences, vol 17, p 323). Jų preliminarūs rezultatai rodo, kad javų šaknys auga link tam tikrų dažnių vibracijų. Dar labiau stulbina atradimas, kad pačios šaknys gali leisti garso bangas. Tačiau kol kas neturime supratimo, kaip augalai gali leisti garsus, nekalbant jau apie jų aptikimą.

Jei šis tyrimas bus rezultatyvus, žinosime, kad augalai turi tuos pačius penkis jutimus, kaip ir gyvūnai. Kaip bebūtų, nėra abejonių, kad augalai yra jautrūs patys savaime.

Daniel Chamovitz
New Scientist, № 2879