Een team van Japanse onderzoekers heeft een baanbrekende ontdekking gedaan op het gebied van plantcommunicatie, waarbij ze realtime momentopnamen hebben gemaakt van planten die hun verdedigingsreacties doorgeven aan hun buren.
Deze grote prestatie werd geleid door moleculair bioloog Masatsugu Toyota Saitama Universiteitwerd gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie.
Vluchtige organische stoffen
De vooruitgang van het onderzoek ligt in het observeren van onbeschadigde planten die reageren op vluchtige organische stoffen (VOC's) die worden uitgestoten door andere planten die mechanische schade of insectenaanvallen oplopen.
Het onderzoek was co-auteur van Yuri Aratani, Ph.D. student, en Takuya Imura, een postdoctoraal onderzoeker, als belangrijke leden van het team.
“Planten nemen vluchtige organische stoffen (VOC's) waar die vrijkomen door naburige mechanisch beschadigde of herbivore planten en veroorzaken verschillende verdedigingsreacties. Dergelijke plant-tot-plant-communicatie beschermt planten tegen bedreigingen uit het milieu, “legden de auteurs uit.
Studie van plantcommunicatie
De experimentele opstelling omvatte een luchtpomp die was aangesloten op een container met bladeren en larven en een andere kamerbehuizing Arabidopsis thaliana-installatieEen veel voorkomend kruid uit de mosterdfamilie.
Arabidopsis-planten zijn genetisch gemanipuleerd om groen te gloeien wanneer ze calciumionen detecteren, die fungeren als stressboodschappen.
Met behulp van fluorescentiemicroscopie kon het team signalen monitoren die vrijkwamen door onbeschadigde planten nadat ze VOS uit beschadigde bladeren hadden ontvangen.
Waarschuwingsberichten vanuit de lucht
Deze studie bouwt voort op de eerste observaties van contacten met planten, gedocumenteerd in 1983, die aanleiding gaven tot aanzienlijke discussies binnen de wetenschappelijke gemeenschap.
“We hebben eindelijk het complexe verhaal onthuld over wanneer, waar en hoe fabrieken reageren op waarschuwingsberichten vanuit de lucht van hun bedreigde buren”, aldus Toyota.
Hij benadrukte de cruciale rol van dit onzichtbare communicatienetwerk bij het tijdig waarschuwen van naburige stations voor dreigende bedreigingen.
Samenvattend werpt Toyota's onderzoek licht op de complexe en genuanceerde interacties binnen het plantenrijk, terwijl het ons begrip van ecologische relaties en verdedigingsmechanismen van planten vergroot.
Meer over plantencommunicatie
Zoals hierboven besproken, is de wereld van plantencommunicatie er een waarin chemische signalen, lichtboodschappen, elektrische impulsen en genetwerkte wortels een complexe taal creëren die essentieel is voor de overleving en interactie van planten.
Laten we nu in meer detail de complexe manieren onderzoeken waarop planten communiceren – een fascinerend aspect van de plantkunde dat ons traditionele begrip van het plantenleven uitdaagt.
De chemische taal van planten
De kern van plantencommunicatie ligt in het gebruik van chemische signalen. Zoals eerder in dit artikel besproken, stoten planten een verscheidenheid aan vluchtige organische stoffen (VOC's) uit in de lucht.
VOC's fungeren als berichten naar nabijgelegen planten. Ze kunnen informatie overbrengen over omgevingsomstandigheden, zoals droogte of plaagaanvallen.
Wanneer planten bijvoorbeeld worden aangevallen door herbivoren, stoten ze specifieke vluchtige organische stoffen uit die kunnen worden gedetecteerd door nabijgelegen planten.
Deze naburige planten kunnen, na ontvangst van het signaal, hun chemische verdediging versterken in afwachting van een soortgelijke aanval.
Alarmsignalen en defensieve reacties
Een van de meest fascinerende aspecten van installatiecommunicatie is het verzenden van alarmsignalen.
Wanneer een plant fysieke schade ondervindt, komen er vluchtige organische stoffen vrij die op nood duiden.
Dit waarschuwt niet alleen naburige planten voor mogelijke gevaren, maar trekt ook natuurlijke vijanden aan van ongedierte dat de plant schaadt.
In wezen kunnen planten om hulp vragen en bondgenoten rekruteren in hun strijd om te overleven.
Plantcommunicatie via elektrische signalen
Planten communiceren ook via elektrische signalen, een methode die doet denken aan het zenuwstelsel van dieren.
Wanneer een plant gestrest of beschadigd raakt, genereert deze elektrische impulsen die door de structuur ervan reizen.
Deze signalen kunnen fysiologische veranderingen in de plant stimuleren, zoals het sluiten van de huidmondjes om waterverlies tijdens droogte te voorkomen.
Widewood-netwerk: ondergrondse communicatienetwerken voor planten
Onder de grond houden planten zich bezig met een complexe vorm van communicatie via hun wortels en bijbehorende schimmelnetwerken, ook wel het ‘houtbrede web’ genoemd.
Dit netwerk bestaat voornamelijk uit mycorrhiza-schimmels die de wortels van verschillende planten met elkaar verbinden. Via deze verbindingen kunnen planten voedingsstoffen, water en informatie delen.
Een plant met een tekort aan voedingsstoffen kan via dit ondergrondse netwerk bijvoorbeeld bevoorrading krijgen van een naburige plant.
Deze symbiotische relatie vergemakkelijkt niet alleen de communicatie, maar bevordert ook een ondersteunende plantengemeenschap.
De rol van plantencommunicatie in ecosystemen
Het begrijpen van plantcommunicatie is cruciaal voor het waarderen van de ecosysteemdynamiek.
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 ondersteunen, en dus de gezondheid van ecosystemen.
Begrijp de geheime taal van de groene wereld
Kortom, plantencommunicatie is een bewijs van hoe complex en onderling verbonden het leven op aarde is.
Door chemische signalen uit te zenden, elektrische impulsen te genereren en ondergrondse netwerken te vormen, gaan planten een vorm van dialoog aan die even complex als essentieel is voor hun voortbestaan.
Terwijl we deze verborgen taal blijven onderzoeken en begrijpen, verwerven we niet alleen wetenschappelijke inzichten, maar ook een diepere waardering voor de wondere wereld van planten.
Deze rustgevende symfonie van stil gefluister, echoënd door bladeren en wortels, dient als herinnering aan de evoluerende levensprocessen die overal om ons heen plaatsvinden, vaak onopgemerkt.
Videobron: Masatsugu Toyota/Saitama Universiteit
Vind je het leuk wat ik lees? Abonneer u op onze nieuwsbrief en ontvang boeiende artikelen, exclusieve inhoud en de laatste updates.
—–
Bezoek ons op EarthSnap, een gratis app die u wordt aangeboden door Erik Ralls en Earth.com.
—–
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
