Si komunikojnë bimët me njëra-tjetrën kur janë në rrezik

Edhe pse tingëllon si trillim, mirëpo pemët e vërteta në Tokën tonë mund të komunikojnë mes vete dhe të paralajmërojnë njëri-tjetrin për rrezikun – dhe një studim i ri shpjegon se si.

Studimi zbuloi se bimët e dëmtuara lëshojnë disa përbërje kimike, të cilat mund të depërtojnë në indet e brendshme të një bime të shëndetshme dhe të aktivizojnë mbrojtjen nga brenda qelizave të saj. Një kuptim më i mirë i këtij mekanizmi mund t’i lejojë shkencëtarët dhe fermerët të ndihmojnë në forcimin e bimëve kundër sulmeve të insekteve ose thatësirës shumë kohë përpara se ato të ndodhin.

Studimi shënon herën e parë që studiuesit kanë qenë në gjendje të “vizualizojnë komunikimin bimë me bimë”, tha Masatsugu Toyota, autori i lartë i studimit, i cili u botua në Nature Communications. “Ne ndoshta mund ta rrëmbejmë këtë sistem për të informuar të gjithë bimët tjera për të aktivizuar reagime të ndryshme ndaj stresit kundër një kërcënimi të ardhshëm ose kërcënimeve mjedisore, të tilla si thatësira.”

Ideja e pemëve “folëse” filloi të zërë rrënjë në vitet 1980, kur dy ekologë vendosën qindra krimba në degët e shelgut dhe alderit për të vëzhguar se si do të përgjigjeshin pemët. Ata zbuluan se pemët e sulmuara filluan të prodhonin kimikate që i bënin gjethet e tyre të pakëndshme dhe të patretshme për insektet që usheheshin me ta.

Por edhe më interesante, shkencëtarët zbuluan pemë të shëndosha të së njëjtës specie, të vendosura 30 ose 40 metra larg që nuk kishin kurrfarë lidhje rrënjësore me bimët e dëmtuara, të cilët nuk pësuan ndryshimet e lartpërmendura sikur pemët e dëmtuara, por çuditërishtë edhe ato aktivizuan të njëjtat mbrojtje kimike për t’u përgatitur kundër një pushtimi nga insektet. Një çift tjetër shkencëtarësh rreth asaj kohe gjetën rezultate të ngjashme kur studiuan pemët e dëmtuara të panjeve të sheqerit dhe plepit.

Këto ekipe të hershme kërkimore kishin një mendim rreth kësaj: Pemët dërguan sinjale kimike tek njëri-tjetri përmes ajrit, të njohur sot si përgjimi i bimëve. Gjatë katër dekadave të fundit, shkencëtarët kanë vëzhguar këtë komunikim qelizë me qelizë në më shumë se 30 lloje bimore, duke përfshirë fasule lima, duhan, domate, furçë sherebele dhe bimë të lulëzuara në familjen e mustardës. Por askush nuk e dinte se cilat komponime ishin të rëndësishme – deri më tani.

“Kishte këtë lloj polemikash në terren,” tha André Kessler, një ekolog i bimëve që nuk ishte i përfshirë në hulumtim. “Së pari, si ato komponime në përgjithësi merren [nga bima], dhe më pas si janë në gjendje të ndryshojnë metabolizmin e bimës në përgjigje të perceptimit të tyre.”

Bimët padyshim që nuk kanë veshë dhe sy, por hulumtimet e kaluara tregojnë se ato komunikojnë me mjedisin e tyre duke emetuar kimikate të njohura si komponime organike të paqëndrueshme, të cilat ne mund t’i nuhasim. Ashtu si njerëzit mund të flasin shumë fjalë, bimët mund të prodhojnë një sërë këtyre përbërjeve me erë për qëllime të ndryshme. Disa përdoren për të tërhequr pjalmuesit ose si mbrojtje kundër grabitqarëve.

Megjithatë, një klasë e këtyre komponimeve emetohet kur një bimë lëndohet: të paqëndrueshmet me gjethe jeshile. Këto emetohen, siç sugjeron emri, pothuajse çdo bimë jeshile me gjethe dhe prodhohen kur një bimë pëson dëmtime fizike. Një shembull i këtij kompleksi është aroma e lëshuar nga bari i freskët.

Në studimin e ri, Toyota dhe kolegët e tij shtypën me dorë gjethet dhe vendosën vemjet mbi mustardën Arabidopsis ose bimët e domates për të shkaktuar emetimin e substancave të ndryshme të paqëndrueshme me gjethe jeshile. Më pas, ata i përhapin në bimë të shëndetshme për të parë nëse bimët do të reagonin.

Për të gjurmuar përgjigjet e bimëve të shëndetshme, ekipi i modifikoi gjenetikisht bimët në mënyrë që jonet e kalciumit të shkëlqejnë kur aktivizoheshin brenda qelizave individuale. Sinjalizimi permes kalciumit është i rëndësishëm për funksionet qelizore në shumicën e organizmave të gjallë në Tokë, duke përfshirë njerëzit. Kur një sinjal elektrik dërgohet në neuronet tona motorike, kanalet jonike hapen dhe lejojnë që kalciumi të vërshojë brenda. Kjo rritje e kalciumit mund të shkaktojë një çlirim të neurotransmetuesit, i cili rezulton në një tkurrje të muskujve në një qelizë muskulore.

Sinjalizimi i kalciumit, tha Toyota, luan një rol të ngjashëm në bimë. Në varësi të bimës, ajo mund të shkaktojë mesazhe për të mbyllur gjethet ose për të tretur një insekt.

Pas testimit të shumë substancave të paqëndrueshme me gjethe jeshile, ekipi zbuloi se vetëm dy dukej se rrisin jonet e kalciumit brenda qelizave. Përveç kësaj, ata zbuluan se sinjalizimi i kalciumit u rrit fillimisht në qelizat mbrojtëse që formojnë poret e gjetheve të bimës, ose stomatat – një zbulim i rëndësishëm, sepse tregon se përbërësit absorbohen në indet e brendshme të bimës.

“Ata nuk mund të depërtojnë lehtësisht përmes sipërfaqes së bimës,” tha Kessler, një profesor në Universitetin Cornell. “Ata duhet të kalojnë nëpër stomata, [të cilat] i lejojnë bimës të thithë dioksid karboni brenda dhe të nxjerrë oksigjen për fotosintezë.”

Sinjalizimi i kalciumit, tha Toyota, është si një çelës për të ndezur përgjigjet e mbrojtjes nga bimët. Pas rritjes së sinjalizimit, ekipi zbuloi se bima rriti shprehjen e disa segmenteve gjeneve për mbrojtje. Për shembull, Toyota tha se bima mund të fillojë të prodhojë disa proteina për të penguar insektet që të përtypin ato, duke u dhënë insekteve diarre. “Nëse bima ka shumë nga këto gjene, ato tani janë shumë të forta kundër barngrënësisë së insekteve,” tha Toyota.

Me këtë kuptim të ri, studiuesit thonë se bimët mund të imunizohen kundër kërcënimeve dhe faktorëve stresues para se të ndodhin – ekuivalenti i dhënies së një vaksine një bime. Për shembull, ekspozimi i bimëve të shëndetshme ndaj bimëve me insekte mund të rrisë mbrojtjen e tyre gjenetike, kështu që fermerët të përdorin më pak pesticide, tha Kessler. Zbulimi gjithashtu mund të ndihmojë që bimët të jenë më elastike gjatë një thatësire, duke i sinjalizuar bimët të mbajnë më shumë ujë.

“Nëse keni një bimë që në fillim të jetës së saj është ekspozuar ndaj thatësirës, ajo në fakt do ta përballojë thatësirën më mirë se një bimë që nuk ishte e ekspozuar ndaj kësaj,” tha Kessler. “Ky është gjithashtu rezultat i ndryshimit total të metabolizmit të bimës.”

Studimi ka mbjellë shumë fara për kërkime të ardhshme, tha Toyota. Për shembull, studiuesit “nuk e kanë idenë” pse vetëm dy substanca specifike të paqëndrueshme me gjethe jeshile mund të hyjnë në stomata dhe të shkaktojnë sinjalizimin e kalciumit. Hapi tjetër është identifikimi i receptorëve të ndryshëm në bimë, të cilët mund të jenë specifikë për strukturën kimike të dy përbërjeve.

Në përgjigje të sulmeve të insekteve, bimët mund të prodhojnë gjithashtu përgjigje specifike bazuar në speciet e barngrënësit që ushqehen me të, një sjellje mbresëlënëse që Kessler po studion më tej.

“Nëse ajo bimë mund të krijojë një përgjigje adaptive … ky është përkufizimi i inteligjencës,” tha Kessler. “Nëse i kuptoni këto lloj gjërash dhe se si e bëjnë bimët, kjo ju çon në një nivel që vë në dyshim të percaptuarit e deri tanishëm të botës që na rrethon.”

Përmblodhi dhe përshtati:

www.studentet.mk