У відповідь на механічне роздратування в рослинах досить швидко змінюється активність цілого ряду генів.
Хоча ми і знаємо, що рослини живі, нам все одно важко уявити, що вони щось відчувають - якщо рослина клацнути на аркуші, вона не віддерне гілку і не втече. Тут є деякі винятки - наприклад, деякі хижі рослини, які дуже добре відчувають механічне роздратування від потенційної жертви (а венерина мухоловка навіть вміє вважати кількість дотиків), але, так чи інакше, ми вважаємо рослини в деякому роді бездушними - ні органів почуттів, подібних до тих, що є у тварин, ні нервової системи у них немає.
Однак насправді рослини все відчувають, нехай зовні вони це ніяк і не проявляють. Дослідники з Університету Західної Австралії виявили, що у відповідь на обризкування водою в листях Arabidopsis thaliana змінюється активність безлічі генів, що керують роботою мітохондрій і хлоропластів.
Все дійсно виглядало так, як якщо б арабідопсис реагував саме на дотик крапель води (те ж саме спостерігали і тоді, коли до листя доторкалися пінцетом або коли по них злегка поплескували): у статті в Plant Physiology автори пишуть, що молекулярна відповідь була іншою, ніж коли на рослину діяли хімічним подразником. Механічна реакція виникала через 10-30 хвилин; при цьому, що цікаво, схожі зміни відбувалися і в тому випадку, якщо на листя раптово падала тінь, ніби до рослини хтось підійшов - така різка тінь, очевидно, служила сигналом, що листя буде хтось чіпати, і добре, якщо просто якийсь перехожий, а не хтось травоїдний.
Вдалося також визначити два гени, що запускають молекулярну перебудову після механічного роздратування, AtWRKY15 і AtWRKY40 - їх завдання, мабуть, полягає в тому, щоб оцінити, наскільки серйозною виявилася «загроза дотику» і чи не варто повернутися назад до нормального стану.
Насправді біологи вже давно знають, що механічне роздратування пригнічує зростання рослин - у 2000 році вийшла публікація дослідників з Університету Райса, в якій повідомлялося, що якщо регулярно доторкатися до рослини, вона росте повільніше і виростає зовсім невеликим. У відносно недавній статті в Current Biology ті ж автори писали про те, що одним з компонентів рослинного механічного почуття можуть бути гормони жасмонати. Вони впливають на різні процеси, від індивідуального розвитку рослини до захисту від шкідників.
Вдалося встановити, що коли рівень жасмонатів підвищується, в тканинах рослини накопичуються метаболіти, що буквально викликають несварення шлунка у комах-шкідників. Крім того, жасмонати допомагають не тільки від комах, а й від деяких грибкових інфекцій. З іншого боку, як виявилося, їх концентрація в тканинах рослини зростає при механічному впливі. Легко уявити, що таким чином рослини захищаються від навали гусениць: чим більше комах повзе по них, тим сильніше механічне роздратування, тим більше виробляється захисних гормонів.
Якщо відволіктися від механічної чутливості, то можна згадати про те, що, наприклад, золотарник відчуває мух, які відкладають на нього свої яйця, за запахом, і у відповідь виділяє свої запахові сигнали, щоб відлякати комах. Про це три роки тому писали в PNAS дослідники з Пенсильванського університету - правда, ніяких пояснень того, як саме золотарник може відчувати феромони мух, автори роботи не запропонували. (Про інші приклади того, як рослини чують шкідників, можна прочитати в нашій торішній замітці.)
Рослини можуть навіть попереджати сусідів про небезпеку: нещодавно біологи з Каліфорнійського університету в Девісі виявили, що коли полин хтось починає їсти, вона виділяє летючі речовини, які ловлять її сусіди і у відповідь синтезують якісь речовини, що роблять їх найбільш менш смачними. Що цікаво, сигнал зрозуміє тільки близький родич - якщо сусід-полин генетично сильно відрізнявся від того, хто опинився в біді, сигнал лиха проходив повз нього.