Si une feuille de la plante est endommagée, des signaux sur la menace sont transmis à d'autres parties de celle-ci en modifiant le niveau de calcium dans les cellules.
Lorsqu'un moustique mord votre épaule, vous la brossez immédiatement pour éviter une autre piqûre. Les plantes ne peuvent pas faire cela, mais, comme l'ont découvert les scientifiques, elles sont capables d'avertir leurs parties non encore «attaquées» d'une menace imminente.
Une équipe internationale de chercheurs du Japon et des États-Unis a prouvé que lorsqu'une partie d'une plante est endommagée, le glutamate qu'elle contient déclenche la signalisation du calcium dans les cellules. Cela devient une sorte de système d'avertissement pour les autres parties de l'usine sur les dommages. La recherche est publiée dans la revue Science.
On sait que bien que les plantes n'aient pas de système nerveux central, comme les animaux, elles peuvent réagir aux stimuli et distribuer des signaux électriques dans tout le corps qui ressemblent à des impulsions nerveuses. Le fait que les cellules végétales soient capables de générer un signal électrique a été découvert pour la première fois par le scientifique indien Jagadish Chandra Bose il y a environ un siècle.
Fait intéressant, les plantes peuvent présenter des manifestations externes en réponse à des stimuli. Par exemple, modifiez votre orientation dans l'espace. Le phénomène lorsqu'une plante se penche vers une source de lumière est appelé phototropisme. Il existe un exemple plus familier, lorsque des parties d'une plante réagissent aux changements de température: par exemple, le mimosa, le roulement des feuilles dans le froid. Cette réaction s'appelle le thermotropisme.
Des chercheurs au Japon et aux États-Unis ont étudié comment la gravité affecte une plante de la famille des choux de l'Arabidopsis. Afin de découvrir comment le niveau de calcium change dans les cellules végétales dans différentes conditions, les scientifiques ont observé des protéines marquées qui modifient l'intensité de la fluorescence lorsque la concentration de calcium change. Au cours de l'étude, un phénomène intéressant a été accidentellement découvert: lorsqu'une partie d'une plante, par exemple une feuille, était endommagée, une lueur fluorescente se propageait dans le reste des parties, indiquant qu'une signalisation calcique avait lieu, c'est-à-dire un changement séquentiel de la concentration de calcium dans les cellules. Ce processus est capturé dans la vidéo ci-dessous.
Il s'est avéré que le niveau de calcium dans les cellules végétales est contrôlé par le glutamate - en même temps, il joue le rôle d'un neurotransmetteur excitateur dans le système nerveux des animaux. Ainsi, les systèmes de signalisation se sont révélés incroyablement similaires les uns aux autres, bien que dans les plantes, les signaux électriques se déplacent beaucoup plus lentement que les impulsions nerveuses. Cependant, cette vitesse est suffisante pour que les parties éloignées de la plante aient le temps d'augmenter le niveau d'hormones associé à la protection. C'est ainsi que les plantes se préparent aux menaces futures.
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Ksenia Murasheva
