ΑΝΕΠΤΥΓΜΕΝΕΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΦΥΤΩΝ: Το άγγιγμα της αγγουριάς: Ολοι οι κηπουροί γνωρίζουν ότι η αγγουριά χρειάζεται στήριξη. Αν την αφήσουν αβοήθητη, το πολύ-πολύ να ανυψώσει το ανάστημά της 30 εκατοστά πάνω από το έδαφος. Μετά θα βρεθεί ξαπλωμένη στο χώμα και σε φως λιγότερο από αυτό που έχει ανάγκη. Αυτό συμβαίνει επειδή της λείπουν τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για τον σχηματισμό ξυλώδους ιστού.

Το έλλειμμα αυτό αντισταθμίζει με μια ζηλευτή αίσθηση αφής: η αγγουριά (όπως και άλλα αναρριχώμενα φυτά) διαθέτει ειδικά όργανα, ο ρόλος των οποίων είναι να περιελιχθούν γύρω από άλλα φυτά (ή τα στηρίγματα των κηπουρών) και να της επιτρέψουν να ανέβει παραπάνω. Τα όργανα αυτά, που πιθανότατα έχετε όλοι δει, έχουν ελικοειδή μορφή και είναι πολύ πιο ευαίσθητα στην αφή από το ανθρώπινο δέρμα. Οπως έδειξε πείραμα ισραηλινών ερευνητών του Πανεπιστημίου του Ισραήλ, αρκεί η τοποθέτηση μιας κλωστής βάρους 0,25 γραμμαρίων πάνω σε ένα τέτοιο όργανο για να προκαλέσει το ξετύλιγμά του (προς αναζήτηση στηρίγματος). Το ανθρώπινο χέρι δεν μπορεί να αντιληφθεί την παρουσία μιας αντίστοιχης κλωστής αν αυτή ζυγίζει λιγότερο από 2 γραμμάρια.

Αναζητώντας την εξήγηση αυτής της ευαισθησίας, βιολόγοι του Πανεπιστημίου του Γουισκόνσιν στο Μάντισον των ΗΠΑ απομόνωσαν τις μεμβρανικές πρωτεΐνες των κυττάρων των ελίκων της αγγουριάς. Μεταξύ αυτών εντόπισαν εκείνη που σε κάθε μηχανικό ερέθισμα απελευθερώνει ιόντα ασβεστίου, τα οποία με τη σειρά τους δίνουν την εντολή για τη μετακίνηση της έλικας προς την κατεύθυνση του ερεθίσματος.

Μουσική για καλαμπόκια! Κανείς από τους ερευνητές δεν ισχυρίζεται ότι θα πρέπει να ανοίξουμε ψιλή κουβέντα με τον βασιλικό ή την πιπεριά μας, αλλά αυστραλοί βιολόγοι ανακάλυψαν ότι το καλαμπόκι «είναι όλο αφτιά». Το πείραμά τους είχε ως εξής: καλλιέργησαν φυτά καλαμποκιού μέσα σε υγρό θρεπτικό υλικό, πράγμα που τους επέτρεψε να μελετήσουν τις αντιδράσεις των φυτών σε διάφορα ερεθίσματα. Ετσι, άρχισαν να εκπέμπουν ήχους διαφόρων συχνοτήτων. Οπως ανακάλυψαν εκεί γύρω στα 200 Hz, οι ρίζες των καλαμποκιών άρχισαν να μετακινούνται προς την πηγή του ήχου!

Προφανώς αυτό δεν σημαίνει ότι τα καλαμπόκια ακούν με την έννοια που δίνουμε εμείς στον όρο. Σημαίνει όμως ότι διαθέτουν υποδοχείς που μπορούν να συλλαμβάνουν τις ηχητικές δονήσεις, κάτι που θα μπορούσε να είναι μια άλλη μορφή επικοινωνίας. Βεβαίως σε μια τέτοια περίπτωση θα έπρεπε να υπάρχουν φυτά που να εκπέμπουν ήχους. Και αυτό ακριβώς είναι το σημείο στο οποίο εστιάζεται τώρα το ενδιαφέρον των αυστραλών και άλλων ερευνητών.

ΠΑΤΡΙΚΗ ΦΡΟΝΤΙΔΑ
Θυσία για τις επόμενες γενιές: Στη χώρα μας έχουμε υποφέρει πολύ από τις καλοκαιρινές πυρκαγιές που καταστρέφουν τα δάση. Για ορισμένα δασικά οικοσυστήματα όμως η πυρκαγιά είναι βασικός συντελεστής της ζωής τους, καθώς απελευθερώνει στο περιβάλλον τα θρεπτικά συστατικά που είναι φυλακισμένα στα νεκρά δένδρα. Αν και παρατηρήσεις σχετικά με τη θετική επίδραση των πυρκαγιών σε κάποια δασικά οικοσυστήματα έγιναν πριν από αιώνες, η επίδραση αυτή τεκμηριώθηκε το 1988, όταν οι ιθύνοντες του εθνικού πάρκου Yellowstone στις ΗΠΑ προέβησαν σε ελεγχόμενη πυρκαγιά. Την επόμενη άνοιξη, μετά τις βροχοπτώσεις, ένα πλήθος ανθοφόρων φυτών κάλυψε τη γεμάτη στάχτες περιοχή εκμεταλλευόμενο τον απελευθερωμένο πλούτο, ενώ σε μερικά χρόνια νέα γερά δένδρα αντικατέστησαν τα γηρασμένα.

Πώς όμως οι σπόροι που υπάρχουν κοιμισμένοι στο έδαφος κάτω από τις στάχτες ξυπνούν μετά την πυρκαγιά και ανανεώνουν το κατεστραμμένο οικοσύστημα; Οπως ανακάλυψαν προσφάτως ερευνητές του Ινστιτούτου Salk και του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο, τα καιόμενα φυτά είναι αυτά που ενημερώνουν τους σπόρους ότι ήλθε η ώρα να ξυπνήσουν. Ειδικότερα, όπως περιγράφουν οι αμερικανοί ερευνητές με άρθρο τους στην επιστημονική επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences» (έκδοση της 23ης Απριλίου 2013, http://www.pnas.org/content/early/2013/04/23/1306265110.abstract), τα καιόμενα φυτά παράγουν χημικές ουσίες που ονομάζονται καρρικίνες (karrikins).

Αυτές οι ουσίες, που υπάρχουν στον καπνό, προσδένονται με τη βοήθεια μορίων που εντόπισαν οι αμερικανοί επιστήμονες πάνω στους κοιμισμένους σπόρους. Η πρόσδεση των καρρικινών στα μόρια αυτά, τα οποία ονομάζονται ΚΑΙ2, μεταβάλλει τη στερεοδιάταξή τους και η μεταβολή αυτή λειτουργεί για τους σπόρους όπως ένα ξυπνητήρι. Ισως και κάτι παραπάνω: είναι η σαφής οδηγία ότι ο συγκεκριμένος σπόρος πρέπει να βλαστήσει αυτή τη δεδομένη στιγμή σε αυτόν τον δεδομένο χώρο.

Με άλλα λόγια, το τελευταίο μήνυμα που στέλνουν τα φυτά που πεθαίνουν είναι η οδηγία για την εμφάνιση των επόμενων γενεών. Οπως επισημαίνεται και στο άρθρο των ερευνητών, «το μόριο ΚΑΙ2 θα πρέπει να εξελίχθηκε όταν τα φυστικά οικοσυστήματα γνώρισαν μεγάλη άνθηση στη στεριά και η φωτιά έγινε μέρος του κύκλου ζωής των οικοσυστημάτων, καθώς επέτρεπε την απελευθέρωση των θρεπτικών συστατικών από τα νεκρά φυτά».

ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ
Το τριφύλλι και τα αδέλφια του: Είναι πολλές οι εργασίες που δείχνουν ότι τα φυτά αναγνωρίζουν αν ο διπλανός τους ανήκει στο ίδιο είδος ή γένος με αυτά. Χαρακτηριστική είναι η εργασία καναδών βιολόγων του Πανεπιστημίου MacMaster οι οποίοι φύτεψαν δίπλα-δίπλα ζευγάρια φυτών τα οποία είτε ήταν ξένα μεταξύ τους είτε ήταν αδέλφια (όχι μόνο ανήκαν στο ίδιο είδος, αλλά προέρχονταν και από σπόρους του ίδιου φυτού). Τα φυτά αφέθηκαν να αναπτυχθούν στις ίδιες συνθήκες και σαράντα ημέρες αργότερα ζυγίστηκαν τόσο οι βλαστοί όσο και οι ρίζες τους.

Το αποτέλεσμα του πειραματισμού δεν άφησε καμιά αμφιβολία στους ερευνητές ότι τα φυτά αναπτύσσουν οικογενειακές σχέσεις: όταν η γλάστρα περιείχε φυτά διαφορετικών ειδών, αυτά ανέπτυσσαν εκτενές ριζικό σύστημα στην προσπάθειά τους να αποκτήσουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερη πρόσβαση στις τροφικές πηγές. Αντίθετη ήταν η συμπεριφορά των αδελφών φυτών: αυτά, ήσυχα ότι κανείς δεν θα τους ανταγωνιζόταν για τις τροφικές πηγές, ανέπτυσσαν μικρό ριζικό σύστημα και επένδυαν την ενέργειά τους στην αναπαραγωγή τους δημιουργώντας μεγαλύτερους βλαστούς. Από όλα τα είδη φυτών που εξέτασαν οι καναδοί βιολόγοι το τριφύλλι εμφάνισε την πιο αδελφική συμπεριφορά: όχι μόνο μείωνε την έκταση του ριζικού συστήματός του όταν γειτνίαζε με αδελφά φυτά, αλλά το μέγεθος της μείωσης ήταν ανάλογο με τον αριθμό των αδελφών φυτών. Δηλαδή, όσο περισσότερα φυτά τριφυλλιού υπήρχαν σε μια γλάστρα, τόσο μικρότερες οι ρίζες τους, γεγονός που οι ερευνητές ερμηνεύουν ως ένδειξη αδελφικής αλληλεγγύης.

Το μητρικό ένστικτο του πεύκου: Οπως μια μητέρα θα έδινε χωρίς δεύτερη σκέψη το δικό της φαγητό στο παιδί της, έτσι και τα δένδρα-μητέρες φροντίζουν τα νεαρά βλαστάρια τους! Και δεν εννοούμε τα κλαδιά τους, αλλά τα νεαρά δένδρα που αναπτύσσονται δίπλα τους και πιθανότατα έχουν προκύψει από τους σπόρους τους.

Αυτή την αναπάντεχη παρατήρηση έκαναν καναδοί οικολόγοι μελετώντας τις σχέσεις των φυτών σε ένα πευκοδάσος. Ο πειραματισμός των καναδών ερευνητών είχε ως εξής: αρχικά κάλυψαν τα κλαδιά συγκεκριμένων δένδρων με πλαστικές σακούλες και στη συνέχεια τους χορήγησαν ελαφρώς ραδιενεργό διοξείδιο του άνθρακα. Οπως όλα τα φυτά, έτσι και τα πεύκα του είδους Pseudotsuga menziesii χρησιμοποίησαν το διοξείδιο του άνθρακα για την παραγωγή σακχάρων μέσω της φωτοσύνθεσης. Η ραδιενέργεια μεταφέρθηκε στα παραγόμενα σάκχαρα, πράγμα που επέτρεψε στους ερευνητές, κάνοντας χρήση μιας φορητής συσκευής μέτρησης ραδιενέργειας, να μελετήσουν τη μετακίνηση των σακχάρων. Με έκπληξη διαπίστωσαν ότι ένα μέρος των σακχάρων μεταφερόταν στα γειτονικά δένδρα. Και η έκπληξή τους έγινε μεγαλύτερη όταν παρατήρησαν ότι η μεγαλύτερη ροή σακχάρων γινόταν από τα μεγάλα δένδρα – τα δένδρα-μητέρες όπως τα ονόμασαν – προς πολύ νεαρά που μεγάλωναν στα «πόδια» τους.

Οι καναδοί επιστήμονες εκτιμούν ότι τα ευρήματά τους αποδεικνύουν την ύπαρξη αλληλεγγύης μεταξύ των γενεών. Στη συγκεκριμένη δε περίπτωση τα δένδρα βρίσκουν και βοηθούς για τη διανομή του τροφικού πλούτου. Για άλλη μια φορά φαίνεται πως τον ρόλο αυτόν παίζουν οι μύκητες που αναπτύσσονται στις ρίζες τους. Η χαρτογράφηση των υπόγειων δικτύων που συνδέουν τα δένδρα μεταξύ τους, και η οποία κατέστη δυνατή χάρη στην ύπαρξη της ραδιενέργειας, δεν αφήνει καμιά αμφιβολία ότι η υπόγεια ζωή των δένδρων είναι εξίσου, αν όχι περισσότερο, ενδιαφέρουσα από την υπέργεια.

Η Ηθολογία των φυτών TERRA PAPERS