Strategia zmarszczki

W Sekcji Archeo w Pulsarze prezentujemy archiwalne teksty ze „Świata Nauki” i „Wiedzy i Życia”. Wciąż aktualne, intrygujące i inspirujące.

Liczba strategii, które rozwinęły rośliny, aby pokonać głodne owady pożerające ich liście, robi wrażenie. Dobrze znane środki obronne to ciernie, trucizny i kleiste żywice. Okazuje się, że ten arsenał jest jeszcze bogatszy. Najnowszy przykład odkryty przez naukowców to mikroskopijne zmarszczki na liściach utrudniające owadom poruszanie się.

Zmarszczki te pojawiają się u wielu roślin na pokrywającej ich liście kutykuli – zewnętrznej osłonce chroniącej przed nadmierną utratą wody, pośredniczącej w wymianie gazowej i chroniącej przed szkodliwymi bakteriami i grzybami. Nowe badania, opublikowane w Open Science (2021), dowodzą, że maleńkie podłużne zagłębienia w kutykuli, do spółki z jej śliską powierzchnią, działają zniechęcająco na owady. Cecha ta pojawia się zazwyczaj dopiero na liściach w pełni rozwiniętych i mających odpowiednio grubą kutykulę, która zaczyna się marszczyć.

„Siła przetrwania roślin jest naprawdę wielka – mówi Dana MacGregor, botanik molekularna z Rothamsted Research w Wielkiej Brytanii, która nie uczestniczyła w opisanych badaniach. – Na wiele niezwykłych sposobów mogą one zmieniać swoją strukturę, skład chemiczny oraz fizjologię, aby uprzykrzyć roślinożercom posiłek. To kolejny przykład dowodzący, że rośliny potrafią zmienić nawet swój kształt, by zwiększyć szansę na przetrwanie”.

W ramach eksperymentu naukowcy wykonali silikonowe repliki liści kauczukowca w różnych stadiach rozwoju. Dzięki temu pomysłowi mogli śledzić skutki zmian dotyczących samych tylko właściwości strukturalnych liści, bez uwzględnienia efektów działania ich woskowatego, śliskiego pokrycia.

Badacze umieścili maleńkie sensory na pierwszej parze skrzydeł ośmiu stonek ziemniaczanych. Następnie mierzyli siłę trakcyjną owadów wędrujących po powierzchni sztucznego liścia; stonki z łatwością poruszały się na „młodszych”, czyli gładszych replikach liści, i częściej potykały się i ślizgały na zmarszczkach liści „starszych”.

„Ze zdumieniem obserwowaliśmy najpierw pojawianie się tych zagłębień w liściach, a następnie to, jak takie zmarszczki mogą utrudniać życie owadom” – mówi Venkata Surapaneni, biomechanik z Universität Freiburg w Niemczech, główny autor badań. Surapaneni, który jest jednym z uczestników międzyuczelnianego programu naukowego Plamatsu, prowadzi badania nad polimerami, które mogłyby wytwarzać podobne zmarszczki. Można byłoby z nich produkować materiały odstraszające szkodniki roślin. Inna koncepcja to wyhodowanie roślin, których liście miałyby więcej takich zmarszczek, co z kolei pozwoliłoby na zredukowanie użycia pestycydów.

Dziękujemy, że jesteś z nami. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża wyselekcjonowane badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.