出人意料:植物在下雨時會進入“恐慌”狀態

出人意料:植物在下雨時會進入“恐慌”狀態

植物需要水才能生存,但這並不意味著它們喜歡傾盆大雨。

西澳大利亞大學令人驚訝的研究發現,當天上開始下雨時,植物們的反應是立即、全力以赴、接近“恐慌”狀態的反應。

這看起來很奇怪,畢竟,水應該給植物帶來生機,而不是死亡。西澳大利亞大學的植物生物化學家哈維·米拉爾說,水分是疾病在植物中傳播的唯一方式,葉子浸泡在水中的時間越長,病原體定居的機會就越大。

米拉爾表示: “當雨滴濺落在葉子上時,水滴會四面八方的彈跳,這些飛沫可能包含細菌,病毒或真菌孢子。單個雨滴可以將這些飛沫傳播到周圍長達10米遠的植物上。”

換句話說,植物對雨的反應有點像您對別人打噴嚏的反應:令人不快,噴嚏直接將您帶入防禦模式。

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,這種效應是由一種稱為Myc2的強大蛋白質引發的。

在與水接觸的前十分鐘內,植物中的700多個基因做出了響應,其中大多數基因在大約四分之一小時內繼續增加表達,從而改變了植物的蛋白質,轉錄和激素平衡。

只需觸摸一下水,這些植物立即積聚了信號化合物,例如鈣,它們激活了膜對觸摸的反應並經歷了全基因組的轉錄變化。

但是,儘管這些變化只是暫時的,但反覆接觸水最終導致植物生長受阻,開花延遲。

米拉爾解釋說:“當Myc2蛋白激活時,成千上萬的基因開始起作用,為植物的防禦做好準備。這些警告信號從一片葉子傳到另一片葉子,產生一系列的保護作用。”

總之,在噴水後發現至少有20個蛋白質連鎖基因被Myc 2直接靶向和調控。這些植物用來在葉間傳播信息的信號也被用來與附近的植進行交流。

研究人員表示,針對水滴產生的化學物質之一是茉莉酸,它調節植物生長和處理壓力等許多生理過程。此外,當茉莉酸化學物質在空氣中傳播時,它們也可以讓其它植物知道發生了什麼,以及它們是如何應對的。

米拉爾解釋道: “如果打開臨近植物的防禦機制,則它們之間傳播疾病的可能性就較小,因此,將警告傳播到附近的植物符植物們的最大利益。”

作為一種植物,保護自己的一種手段就是讓自己和周圍其它植物進行交流。


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