Wetenschappers verbluft door reactie van planten op aanraking
De groene organismen blijken veel fijngevoeliger te zijn dan onderzoekers eerder dachten.
De onderzoekers bekeken de planten onder een microscoop terwijl ze de plantencellen aanraakten met een flinterdun glazen buisje.
Ze communiceren met elkaar door chemische signalen en klikgeluiden, herkennen geslachten en gaan in sluimerstand als de avond valt.
De afgelopen decennia is gebleken dat het geheime leven van planten veel geavanceerder is dan we ons hadden kunnen voorstellen.
Nu heeft een groep onderzoekers van onder meer de Washington State University nog een verrassende eigenschap van de organismen ontdekt.
Uit een reeks experimenten in een laboratorium bleek namelijk dat plantaardige cellen reageren op aanraking – en op het moment dat de aanraking weer stopt.
Eerder onderzoek heeft al aangetoond dat planten aanraking registreren en zelfs dezelfde signaalstof als zoogdieren gebruiken om aanvallen en schade op te merken.
Maar dit onderzoek uit de VS bewijst dat de cellen verschillende signalen uitzenden als de aanraking begint of stopt. En dat hadden de onderzoekers niet verwacht.
‘Het is verrassend dat planten dit op een heel andere manier kunnen doen dan dieren – zonder zenuwcellen en toch op heel hoog niveau,’ zegt Michael Knoblauch, de hoofdauteur van de studie, die is gepubliceerd in Nature Plants.
Samen met zijn collega’s voerde hij maar liefst 84 experimenten uit op 12 planten, die speciaal waren veredeld met zogeheten calciumsensoren.
Stukjes van de planten (tabaksplanten en zandraket) werden daarbij onder een microscoop gelegd.
Op de video is te zien hoe de cel een langzame golf calciumsignalen naar de andere cellen stuurt als de onderzoeker de plant aanraakt (01:33). Als dat stopt, zet de cel een snellere golf in gang (06:45).
Daarna raakten ze de planten heel lichtjes aan met een dun glazen buisje ter grootte van een mensenhaar.
Willen mysterie ophelderen
Een van de ontdekkingen was dat de aanraking een reeks complexe reacties in gang zette, en dat die reacties varieerden naargelang de druk en duur van de aanraking.
De onderzoekers konden ook een duidelijk verschil in reactie van de plant waarnemen als de aanraking begon of juist weer ophield.
Planten kunnen zien, slapen en kletsen
Onderzoek heeft aangetoond dat planten veel dezelfde dingen kunnen kunnen als dieren.
Zo kunnen ze hun omgeving waarnemen met behulp van speciale lichtgevoelige cellen in de bladeren, slapen door de sapspanning te veranderen en met elkaar communiceren door chemische signalen in de lucht.
Luisteren door het opvangen van subtiele geluidsvibraties van bijvoorbeeld stromend water op de wortels.
Communiceren door chemische stoffen in de lucht die waarschuwen voor planteneters en ziekten.
Zien met behulp van lichtgevoelige en lensachtige cellen in de bladeren.
In de loop van de eerste 30 seconden na de aanraking zagen de onderzoekers hoe er langzame golven van calciumionen van de aangeraakte plantencel naar de omliggende cellen gingen. Die golven duurden 3 tot 5 minuten.
Toen de onderzoekers het dunne buisje weer optilden, maakten de cellen onmiddellijk een reeks snellere golven, die binnen een minuut weer verdwenen.
‘Mensen en dieren nemen aanraking waar via sensorische cellen. Bij planten lijkt het mechanisme te werken door stijging of daling van de interne celdruk,’ zegt Michael Knoblauch.
Hoe de genen van de planten reageren op de calciumgolven van enkele cellen, weten de onderzoekers nog niet.
Maar de hoop is dat het binnenkort mogelijk wordt om het mysterie op te helderen met de nieuwe technieken die hier ook zijn gebruikt.