Planten die ‘met elkaar praten’, voor het eerst op video vastgelegd • Earth.com

By | January 24, 2024

Een team van Japanse onderzoekers heeft een baanbrekende ontdekking gedaan op het gebied van plantcommunicatie, door realtime opnames te maken van planten die defensieve reacties doorgeven aan hun buren.

Deze belangrijke prestatie van moleculair bioloog Masatsugu Toyota van de Saitama Universiteit werd in het tijdschrift gepubliceerd Communicatie over de natuur.

Vluchtige organische stoffen

De doorbraak van het onderzoek ligt in de observatie dat onbeschadigde planten reageren op vluchtige organische stoffen (VOS) die worden uitgestoten door andere planten die mechanische schade of insectenaanvallen oplopen.

Yuri Aratani, een PhD, nam deel aan het onderzoek. student en Takuya Uemura, een postdoctoraal onderzoeker, als belangrijke teamleden.

“Planten detecteren vluchtige organische stoffen (VOC’s) die vrijkomen door naburige planten die mechanisch of door herbivoren zijn beschadigd en veroorzaken verschillende afweerreacties. Dergelijke communicatie tussen planten beschermt planten tegen bedreigingen uit het milieu”, leggen de auteurs uit.

Studie van plantencommunicatie

De experimentele opstelling omvatte een luchtpomp die was aangesloten op een container met bladeren en rupsen en een andere kamerbehuizing Arabidopsis thalianaeen veel voorkomend onkruid uit de mosterdfamilie.

De Arabidopsis-planten zijn genetisch gemodificeerd zodat ze groen fluoresceren wanneer calciumionen, die fungeren als stressboodschappers, worden gedetecteerd.

Met behulp van een fluorescentiemicroscoop kon het team de signalen volgen die door de onbeschadigde planten werden uitgezonden nadat ze VOC’s uit de beschadigde bladeren hadden gehaald.

Waarschuwingsberichten uit de lucht

Deze studie bouwt voort op de eerste observaties van plantencommunicatie in 1983, die aanleiding gaven tot veel discussie in de wetenschappelijke gemeenschap.

“We hebben eindelijk het ingewikkelde verhaal onthuld over wanneer, waar en hoe fabrieken reageren op ‘waarschuwingen’ vanuit de lucht van hun bedreigde buren”, aldus Toyota.

Hij benadrukte de cruciale rol van dit onzichtbare communicatienetwerk bij het tijdig waarschuwen van naburige faciliteiten voor dreigende dreigingen.

Samenvattend kan worden gezegd dat Toyota’s onderzoek de complexe en subtiele interacties binnen het plantenrijk in de schijnwerpers zet en tegelijkertijd ons begrip van ecologische relaties en verdedigingsmechanismen van planten vergroot.

Meer over plantcommunicatie

Zoals hierboven uitgelegd, is de wereld van plantencommunicatie een domein waar chemische signalen, lichtboodschappen, elektrische impulsen en genetwerkte wortels een complexe taal creëren die van cruciaal belang is voor de overleving en interactie van planten.

Laten we nu eens nader kijken naar de complexe manieren waarop planten communiceren – een fascinerend aspect van de plantkunde dat ons traditionele begrip van het plantenleven uitdaagt.

Chemische taal van planten

De focus van plantencommunicatie ligt op het gebruik van chemische signalen. Zoals uitgelegd in dit artikel, stoten planten een verscheidenheid aan vluchtige organische stoffen (VOS) uit in de lucht.

VOC’s dienen als berichten naar aangrenzende systemen. Ze kunnen informatie overbrengen over omgevingsomstandigheden zoals droogte of ongedierte.

Wanneer een plant bijvoorbeeld wordt aangevallen door herbivoren, stoot deze bepaalde VOS uit die kunnen worden gedetecteerd door nabijgelegen planten.

Wanneer deze naburige planten het signaal ontvangen, kunnen ze hun eigen chemische verdediging versterken ter voorbereiding op een soortgelijke aanval.

Alarmsignalen en defensieve reacties

Een van de meest fascinerende aspecten van systeemcommunicatie is de overdracht van alarmsignalen.

Wanneer een plant fysieke schade oploopt, komen er VOS vrij, wat een teken van nood is.

Dit waarschuwt niet alleen naburige planten voor mogelijke gevaren, maar trekt ook natuurlijke vijanden aan van het ongedierte dat de plant beschadigt.

In wezen kunnen planten om hulp roepen en bondgenoten rekruteren in hun strijd om te overleven.

Installatiecommunicatie via elektrische signalen

Planten communiceren ook met behulp van elektrische signalen, een methode die doet denken aan het zenuwstelsel van dieren.

Wanneer een plant gestrest of beschadigd raakt, produceert deze elektrische impulsen die zich door de hele structuur verspreiden.

Deze signalen kunnen fysiologische veranderingen in de plant veroorzaken, zoals het sluiten van de huidmondjes om waterverlies tijdens droogte te voorkomen.

Wood Wide Web: ondergrondse fabriekscommunicatienetwerken

Ondergronds houden planten zich bezig met een complexe vorm van communicatie via hun wortels en bijbehorende schimmelnetwerken, ook wel het ‘Wood Wide Web’ genoemd.

Dit netwerk wordt voornamelijk gevormd door mycorrhiza-schimmels die de wortels van verschillende planten met elkaar verbinden. Dankzij deze verbindingen kunnen planten voedingsstoffen, water en informatie delen.

Via dit ondergrondse netwerk kan bijvoorbeeld een plant met een tekort aan voedingsstoffen worden bevoorraad door een naburige plant.

Deze symbiotische relatie vergemakkelijkt niet alleen de communicatie, maar bevordert ook een ondersteunende plantengemeenschap.

Rol van plantencommunicatie in ecosystemen

Het begrijpen van plantcommunicatie is cruciaal voor het begrijpen van de dynamiek van ecosystemen.

Het helpt verklaren hoe plantengemeenschappen reageren op milieu-uitdagingen en hoe ze veerkrachtig kunnen zijn in het licht van verstoringen zoals plagen of klimaatverandering.

Deze kennis is van onschatbare waarde voor landbouw-, bosbouw- en natuurbehoudsinspanningen, omdat het praktijken kan begeleiden die een gezonde plantcommunicatie en, op zijn beurt, de gezondheid van ecosystemen ondersteunen.

De geheime taal van de groene wereld begrijpen

Samenvattend is plantencommunicatie het bewijs van de complexiteit en onderlinge verbondenheid van het leven op aarde.

Door chemische signalen uit te zenden, elektrische impulsen te genereren en ondergrondse netwerken te vormen, gaan planten een dialoog aan die even complex als belangrijk is om te overleven.

Terwijl we deze verborgen taal blijven onderzoeken en begrijpen, verwerven we niet alleen wetenschappelijke kennis, maar ook een dieper inzicht in de opmerkelijke wereld van planten.

Deze rustige symfonie van zacht gefluister dat door bladeren en wortels weergalmt, herinnert aan de complexe levensprocessen die overal om ons heen plaatsvinden en vaak onopgemerkt blijven.

Videocredit: Masatsugu Toyota/Saitama Universiteit

Vind je het leuk wat je leest? Abonneer u op onze nieuwsbrief voor spannende artikelen, exclusieve inhoud en de laatste updates.

—–

Bekijk EarthSnap, een gratis app van Eric Ralls en Earth.com.

—–

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *