Se planternes usynlige forsvar blive gjort synligt med fluorescerende lys
14 september 2018

En sulten larve gnaver løs i et blad. Først arbejder den sig rundt i bladets kant, inden den når bladets bund og bider stilken og dermed forbindelsen til resten af planten over.

På få sekunder spreder et usynligt signal sig fra det sted, hvor bladet forsvandt, og ud i resten af planten - en besked om, at der er fare på færde.

Signalet er en forsvarsmekanisme i planten, der virker ved en spredning af kalcium, og forskere er nu lykkedes med at gøre mekanismen synlig ved hjælp af et fluorescerende protein. Det skriver University of Wisconsin-Madison i en pressemeddelelse. Du kan se flere videoer i bunden af artiklen.

Kalcium-spredningen kan ses på en række optagelser, der er lavet af professor i botanik Simon Gilroy og postdoc Masatsugu Toyota i samarbejde med forskere fra Japan Science and Technology Agency, Michigan State University og University of Missouri.

Deres forskning er publiceret i Science.

Optagelserne viser, kort fortalt, at glutamat, der er en neurotransmitter i dyr, aktiverer bølger af kalcium, når en plante lider skade.

Det ses i vidoen herunder, hvor den førnævnte larve påbegynder fortæringen af et blad fra planten Arabidopsis, på dansk kaldet gåsemad:

Bølgerne af kalcium, der bliver synlige i videoen, er en del af plantens forsvarssystem. (Video: Simon Gilroy)

Forskernes udfordring var at finde en metode til rent faktisk at se signalet, der bevæger sig med en millimeter i sekundet.

Masatsugu Toyota udviklede derfor forsøgsplanter, der producerer et protein, som bliver fluorescerende, når det er i kontakt med kalcium.

Planterne blev udsat for larver, sakse og blev skadet på anden vis, og undervejs kunne forskerne så følge både tilstedeværelsen og mængden af kalcium.

Forsvarsmekanismen er også effektiv på længere sigt. På få minutter var niveauet af hormoner, der er knyttet til forsvar, hævet i selv de fjerneste blade.

Forsvarshormonerne skal i sidste ende forberede planten på fremtidige angreb ved at øge niveauet af skadelige kemikalier og dermed skræmme angriberne væk.

Her tilfører forskerne glutamat direkte til tippen af et blad, hvilket skaber en stærk bølge af kalcium gennem hele planten. (Video: Simon Gilroy)

Calcium-signalet breder sig igennem et blad som reaktion på skade i et blad et helt andet sted på planten. (Video: Simon Gilroy)

Endnu et raskt blad lyser op, da det modtager calcium-signalet fra et såret blad. (Video: Simon Gilroy)

ele

Ovenstående er udvalgt og resumeret af Videnskab.dk, men redaktionen har ikke udført selvstændig research. Gå til den oprindelige kilde for flere detaljer.