Οι πέντε αισθήσεις των φυτών

Επιμέλεια: Δρ Δημήτρης Περδετζόγλου

ΠΗΓΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑΣ:
http://perierga.gr/2012/12/butchart-gardens-%CE%BF%CE%B9-%CE%BA%CE%AE%CF%80%CE%BF%CE%B9-%CF%84%CF%89%CE%BD-%CE%B1%CE%B9%CF%83%CE%B8%CE%AE%CF%83%CE%B5%CF%89%CE%BD/

Μυρίζονται τον κίνδυνο, δεν ακούνε Μπετόβεν, βλέπουν χρώματα, είναι ντροπαλά και γεύονται με τις ρίζες.

Οι πέντε αισθήσεις δεν είναι αποκλειστικό προνόμιο των ζώων. Τα φυτά μεγαλώνουν στο «σωστό» κάθε φορά σημείο, ακριβώς γιατί έχουν ανάλογες αισθήσεις. Για να επιβιώσουν μετρούν τη διάρκεια της ημέρας, ελέγχουν τη θερμοκρασία και την υγρασία. Πώς όμως αισθάνονται τις... αισθήσεις; Στα ζώα υπάρχει το δίκτυο των φλεβών του αίματος, το νευρικό σύστημα κ.λπ. Στα φυτά; Το ανεξερεύνητο αυτό πεδίο ανακαλύπτεται σιγά σιγά από τους επιστήμονες. Ενας ολόκληρος κόσμος από κινήσεις (ναστίες), κατευθύνσεις ανάπτυξης (τροπισμοί) και αλλαγές μεταβολισμού συνδέονται τελικά με τις ευαισθησίες των αισθήσεων. Ενα πολύ ενδιαφέρον θέμα του έγκυρου γαλλικού περιοδικού «Επιστήμη και ζωή» φωτίζει ορισμένες πλευρές αυτής της διαδικασίας.

Αντιδρούν στο άγγιγμα

Τα φυτά είναι... ντροπαλά. Μόλις τα αγγίζουμε «ανατριχιάζουν». Για την ακρίβεια ερεθίζονται. Σε λιγότερα από 1.000 είδη, η αντίδραση στην αφή είναι άμεση. Το σαρκοφάγο φυτό κλείνει την παγίδα του, η μιμόζα αναδιπλώνει τα φύλλα της, η τσουκνίδα θραύει τα τριχίδιά της προκαλώντας μας κνίδωση. Ομως στη μεγάλη πλειοψηφία των 240.000 ανθοφόρων φυτών, οι αντιδράσεις είναι αργές και περιορισμένες. «Ο χωρόχρονος των φυτών είναι απρόσιτος στον άνθρωπο», λέει η Αλίν Ρεϊνάλ-Ροκ, καθηγήτρια στο γαλλικό Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας. Είναι όμως έτσι; Δεν συμφωνεί η Νικόλ Μπουαγιέ, του πανεπιστημίου Μπλεζ-Πασκάλ του Kλερμόν-Φεράν. Η Ν. Μπουαγιέ μελέτησε την αντίδραση του κισσού στην αφή. Στις 48 ώρες που ακολουθούν την επαφή, το φυτό μειώνει τον ρυθμό επιμήκυνσης του κορμού του, αυξάνει τη διάμετρό του και γίνεται πιο άκαμπτο.

Οταν εκδηλωθεί κάποιο γεγονός που το φυτό αντιλαμβάνεται ως επίθεση, ένα ηλεκτρικό κύμα διατρέχει την κυτταρική μεμβράνη. Η ροή των ιόντων μεταβάλλει την ευκαμψία και τη διαπερατότητα της μεμβράνης, όπως συμβαίνει και στους ανθρώπινους νευρώνες. Τα ιόντα ασβεστίου (Ca++) πλημμυρίζουν το εσωτερικό του κυττάρου. Παράλληλα με τη ροή ασβεστίου, ενεργοποιούνται κατάλληλα γονίδια, τα οποία χαρακτηρίζονται ως «γονίδια αφής». Οι μιμόζες έχουν στη βάση των φύλλων τους ένα ιδιαίτερο εξόγκωμα του μίσχου τους, το λεγόμενο και προσκεφάλι. Αυτό το όργανο προκαλεί εξαιρετικά γρήγορες αντιδράσεις -σε κλάσματα του δευτερολέπτου- σε κάποιο άγγιγμα ή στις μεταβολές του φωτός. Η μιμόζα χρειάζεται μέχρι και τριάντα λεπτά για να επιστρέψει στη αρχική της θέση.

 ΠΗΓΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑΣ:

http://www.kipologio.gr/2010_01_01_archive.html

Βλέπουν τα χρώματα

Μπορούμε να μιλάμε για όραση στα φυτά; Με μία έννοια ναι, γιατί τα φυτά δεν ξεχωρίζουν μόνο την ένταση του φωτός, αλλά -μέσω των χρωστικών ουσιών τους- μπορούν να αντιλαμβάνονται και τις διαφορετικές του συχνότητες. Οι χρωστικές ουσίες είναι δύο ειδών: τα φυτοχρώματα, που είναι ευαίσθητα στις αποχρώσεις του κόκκινου (με μήκος κύματος ανάμεσα στα 730 και στα 600 νανόμετρα), και στα κρυπτοχρώματα που ευαισθητοποιούνται στο μπλε και στα γειτονικά του υπεριώδη (από 500 έως 315 nm). Ας δούμε όμως πώς λειτουργούν:

Το φυτόχρωμα παίρνει δύο διαφορετικές μορφές, ανάλογα με το αν υπερτερεί το σκούρο ή το ανοιχτό κόκκινο στις ακτίνες που δέχεται. Οι δύο μορφές είναι παρούσες ταυτόχρονα, αλλά σε κάθε περίοδο του 24ωρου κάποια υπερισχύει. Στο φως της μέρας, ευνοείται εκείνη που η απορροφητικότητά της κορυφώνεται στο σκούρο κόκκινο (730 nm). Τα συγκεκριμένα φυτοχρώματα ευνοούν τη βλάστηση των σπόρων, εμποδίζουν την επιμήκυνση του κορμού ή του βλαστού, ενεργοποιούν τη διαδικασία σύνθεσης της χλωροφύλλης. Ωθούν δηλαδή το φυτό στο να γίνει στιβαρό, φυλλώδες και πράσινο στο μέγιστο των δυνατοτήτων του. Αυτό αλλάζει εάν το φυτό βρεθεί στη σκιά, ακόμα και στη σκιά άλλων φυτών. Στην περίπτωση αυτή η χρωστική ουσία απορροφά το ανοικτό κόκκινο και αντανακλά το σκούρο. Ετσι, οι κορμοί επιμηκύνονται και τείνουν να βγουν από τη σκιά.

Η «υπερένταση» που προκαλεί αυτός ο ανταγωνισμός και το διαρκές ύψωμα του πήχυ έχουν αρνητικά αποτελέσματα στη γεωργία, αφού η υπερπροσπάθεια για ανάπτυξη σε ύψος, καθυστερεί την ανάπτυξη φύλλων, βολβού και σπόρων. Πρόσφατα αποκαλύφθηκε από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Λέστερ, ότι από τα πέντε φυτοχρώματα του καπνού μόνο το φυτόχρωμα Α παραμένει ενεργό και σε συνθήκες σκιάς. Δημιουργήθηκαν έτσι διαγενή φυτά καπνού που περιέχουν σε μεγαλύτερο βαθμό αυτό το φυτόχρωμα. Αποτέλεσμα; Παρά το «στριμωξίδι», τα συγκεκριμένα φυτά παράγουν 20% περισσότερα φύλλα από τους γειτονικούς συγγενείς τους. Το κρυπτόχρωμα ακόμα παρεμβαίνει και στο άνοιγμα των «στομάτων», δηλαδή των πόρων, μέσω των οποίων πραγματοποιείται η φωτοσύνθεση. Γι' αυτό ένα φυτό εσωτερικού χώρου γέρνει προς το παράθυρο, έτσι ώστε να δέχονται τα φύλλα του κατακόρυφα τις ακτίνες του ήλιου.

Ο πρώτος που έθεσε τις βάσεις για να κατανοήσουμε το φαινόμενο του «θετικού φωτοτροπισμού» ήταν ο Δαρβίνος, το 1880. Φώτισε από το πλάι την κορυφή ενός νεαρού βλασταριού βρώμης και παρατήρησε μια καμπύλωση τρία χιλιοστά χαμηλότερα. Αυτό οφειλόταν σε κατακράτηση αυξίνης, της φυτικής ορμόνης ανάπτυξης, στη μη εκτεθειμένη στο φως πλευρά. Το 1993 εντοπίστηκε στο Πανεπιστήμιο Πενσυλβάνια των ΗΠΑ και ο πρώτος δέκτης μπλε φωτός, το πρώτο κρυπτόχρωμα δηλαδή. Από τότε κρυπτοχρώματα έχουν ανακαλυφθεί στη δροσόφιλα, στον άνθρωπο και στο ποντίκι. Τα κρυπτοχρώματα συμβάλλουν στο «κούρδισμα» του βιολογικού ρολογιού, που λειτουργεί με βάση το 24ωρο. Τόσο τα ζώα όσο και τα φυτά λειτουργούν με βάση αυτούς τους ρυθμούς, που στηρίζονται στην εναλλαγή ημέρας - νύχτας. Ετσι, όταν στο θερμοκήπιο οι καλλιεργητές εναλλάσσουν τεχνητά την ημέρα και τη νύχτα, προκαλούν πρόωρη άνθηση των φυτών, επηρεάζοντας τις χρωστικές ουσίες που δέχονται το φως.

Αισθάνονται τη γεύση με τις ρίζες

Η γεύση αποδεικνύεται επίσης πολύτιμος σύμμαχος των φυτών. Οι ρίζες, για παράδειγμα, που εισχωρούν στο έδαφος, είναι καταδικασμένες να κινούνται στο σκοτάδι. Οπως ο άνθρωπος που έχει χάσει τη όρασή του αναπτύσσει άλλες αισθήσεις, έτσι οι ρίζες αναπτύσσουν τη γεύση. Οταν, π.χ., αισθανθούν νιτρικά άλατα λοξοδρομούν σε πλάγιες προεκτάσεις. Εξαιρετικές τεχνικές, που έχουν σχέση με τη γεύση, αναπτύσσουν τα φυτά για να αντιμετωπίσουν και τις επιθέσεις εντόμων. Οταν ένα δάσος κωνοφόρων τύπου λάριξ δέχεται επιδρομή από κάμπιες zeiraphera diniana, τα δέντρα αρχίζουν να παράγουν βελόνες που είναι λιγότερο... νόστιμες και σχεδόν καθόλου θρεπτικές, με αποτέλεσμα να απομακρύνονται, έπειτα από τέσσερα πέντε χρόνια βέβαια, οι παρείσακτοι. Η οξιά όταν δέχεται επίθεση από την ψείρα phyllaphis fagi, παρασκευάζει ουσίες που διακόπτουν την πέψη, τις προκυανίδες. Αυτές εξαπλώνονται σε ολόκληρο το δέντρο, κάνοντας τους εισβολείς να μετανιώνουν για την επιλογή τους. Το πεύκο εκκρίνει ρετσίνι για να αναχαιτίσει τις επιθέσεις του σκολύτη, του εντόμου που σκάβει διαδρόμους κάτω από τον φλοιό του.

Ακόμα πιο εντυπωσιακές είναι οι μέθοδοι διάσωσης. Οταν η κάμπια spodoptera «επισκεφτεί» τα φύλλα του καλαμποκιού, ενεργοποιείται η έκλυση ενός μίγματος τερπενίων και άλλων πτητικών ουσιών που έλκουν τις σφήκες που τρέφονται με κάμπιες.

Οσμή: λειτουργεί σαν συναγερμός

Οταν τα φυτά βρίσκονται σε κίνδυνο, ένας αθόρυβος συναγερμός κτυπάει, μεταφέροντας αόρατα μηνύματα μέσω του αέρα. Μόνο μια ευαίσθητη μύτη θα μπορούσε να «πιάσει» την ύπαρξη μιας ιδιαίτερης οσμής. Η επίθεση από κάμπιες malacosoma pluviale στην ιτιά προκαλεί χημικές μεταβολές στα άθικτα γειτονικά δέντρα. Το SOS μεταφέρεται μέσω του αιθυλενίου. Αυτό το πτητικό αέριο που συνοδεύει την ωρίμανση των φρούτων αναβλύζει από τους ερεθισμένους ή πληγωμένους ιστούς πολλών φυτών. Αποτέλεσμα είναι να ενεργοποιούνται συνθέσεις τανίνης, λιγνίνης και άλλων αμυντικών ουσιών, τόσο στα φυτά που έχουν δεχτεί την επίθεση όσο και στα γειτονικά που αισθάνονται το αιθυλένιο.

Δεν έχει αποδειχθεί ότι αγαπούν την Ενάτη

Παρά το ότι πολλοί λάτρεις των φυτών αναφέρονται με σιγουριά στη σχέση των φυτών με τη μουσική, μιλώντας για ευαισθησία που ξεπερνά ακόμα και εκείνη του κοινού της κλασικής μουσικής, η σχέση των φυτών με τη μουσική περισσότερο προσεγγίζεται μέσω της ανθρώπινης αντίληψης, παρά της επιστημονικής τεκμηρίωσης. Μέχρι τώρα τουλάχιστον. Πρόσφατες μελέτες βέβαια, στο Πανεπιστήμιο Γουέικ Φόρεστ της Βόρειας Kαρολίνας, επιβεβαίωσαν ότι ήχοι ελάχιστα πιο δυνατοί από την ανθρώπινη φωνή επιταχύνουν την ανάπτυξη ενός μπιζελιού - νάνου και τη βλάστηση των σπόρων του ραδικιού. Παρά το ότι οι επιστημονικές αποδείξεις σπανίζουν, δεν θα εκλείψουν οι φίλοι των φυτών που θα βάζουν την Ενάτη συμφωνία του Μπετόβεν, προσδοκώντας μια πιο ζωηρή ανάπτυξη ή έστω θέλοντας απλώς να κρατήσουν συντροφιά στους φυτεμένους φίλους τους.

ΠΗΓΗ:

http://news.kathimerini.gr/4dcgi/_w_articles_world_2_20/05/01_I7064015%3DI7064015%3D%7C01%2601-0501!cod200501$29836.html