就像我們一樣,植物需要水才能生存,但這并不意味著這些綠葉蔬菜比我們更喜歡傾盆大雨。
令人驚訝的發(fā)現(xiàn)表明,當灰云隱約而雨開始下雨時,它們的反應(yīng)是即時的,全力以赴的,接近“恐慌”的反應(yīng)。
專家們說,水分看起來是奇怪的(畢竟,水應(yīng)該給植物帶來生命,而不是死亡),水分是疾病在植物中傳播的唯一方式,甚至比溫度更重要。您會發(fā)現(xiàn),葉子濕的時間越長,病原體定居的機會就越大。
西澳大利亞大學的植物生物化學家Harvey Millar說:“當雨滴濺落在葉子上時,四面八方的水滴會彈跳。”“這些飛沫可能包含細菌,病毒或真菌孢子。單個飛沫可以將這些飛沫傳播到周圍的植物長達10米。”
換句話說,植物對雨的反應(yīng)有點像您對別人打噴嚏的反應(yīng):這并不令人愉快,并且使您直接進入防御模式。一個國際研究小組用噴霧瓶模仿雨水,觀察到微觀植物變化的快速多米諾效應(yīng),這種效應(yīng)是由一種叫做Myc2的強大蛋白質(zhì)開始的。
在與水接觸的最初10分鐘內(nèi),植物中的700多個基因做出了反應(yīng),其中大多數(shù)基因在大約四分之一小時內(nèi)繼續(xù)增加表達,從而改變了植物的蛋白質(zhì),轉(zhuǎn)錄和激素平衡,然后再次發(fā)生恢復(fù)正常。只需觸摸一下水,作者報告這些植物立即積聚了信號化合物,例如鈣,激活了膜對觸摸的反應(yīng)并經(jīng)歷了全基因組的轉(zhuǎn)錄變化。
但是,盡管這些變化只是暫時的,但反復(fù)接觸最終導(dǎo)致植物生長受阻,開花延遲。“當Myc2激活時,成千上萬的基因開始起作用,為植物的防御做好準備,” Millar解釋說。“這些警告信號從一葉傳到另一葉,并引起一系列保護作用。”
總共,在噴水后,至少有20個與蛋白質(zhì)相關(guān)的基因被Myc2直接靶向和調(diào)控。而且,這些植物用于在葉片之間傳播信息的相同信號也被用于與附近的植物進行通訊。
作者說,響應(yīng)水滴產(chǎn)生的許多化學物質(zhì)之一就是茉莉酸,它調(diào)節(jié)著植物生長和應(yīng)對脅迫的許多生理過程。另外,當茉莉酸鹽化學品傳播到空中時,它們還可以讓其他工廠知道發(fā)生了什么以及它們?nèi)绾螒?yīng)對。
Millar解釋說:“如果植物的鄰居啟用了防御機制,則它們傳播疾病的可能性就較小,因此,將警告?zhèn)鞑サ礁浇闹参飳λ麄冏畲蟮睦妗?rdquo;
保護自己作為一種植物,就是與自己和周圍其他人的交流。本月初,另一篇論文發(fā)現(xiàn),當植物受到攻擊時,它們會進化出一種通用的“語言”來警告其他危險的掠食者。