Edhe pa nerva, bimët mund të ndiejnë kur diçka i prek dhe kur ajo lëshohet, ka zbuluar një studim i udhëhequr nga Universiteti Shtetëror i Uashingtonit.
Në një grup eksperimentesh, qelizat individuale bimore iu përgjigjën prekjes së një shufre qelqi shumë të imët duke dërguar valë të ngadalta të sinjaleve të kalciumit në qelizat e tjera bimore, dhe kur kjo presion u lirua, ato dërguan valë shumë më të shpejta. Ndërsa shkencëtarët e kanë ditur se bimët mund t’i përgjigjen prekjes, ky studim tregon se qelizat bimore dërgojnë sinjale të ndryshme kur prekja fillon dhe përfundon.
“Është mjaft e habitshme se sa të ndjeshme janë qelizat e bimëve — që ato mund të dallojnë kur diçka po i prek ato. Ata e ndiejnë presionin dhe kur lirohet, ata ndjejnë rënien e presionit,” tha Michael Knoblauch, profesor i shkencave biologjike të WSU. dhe autor i vjetër i studimit në revistën Nature Plants . “Është e habitshme që bimët mund ta bëjnë këtë në një mënyrë shumë të ndryshme nga kafshët, pa qeliza nervore dhe në një nivel vërtet të mirë.”
Knoblauch dhe kolegët e tij kryen një grup prej 84 eksperimentesh në 12 bimë duke përdorur kreshtën e thales dhe bimët e duhanit që ishin edukuar posaçërisht për të përfshirë sensorë kalciumi, një teknologji relativisht e re. Pas vendosjes së pjesëve të këtyre bimëve nën një mikroskop, ata aplikuan një prekje të lehtë në qelizat e bimëve individuale me një mikrokonsol, në thelb një shufër qelqi të vogël rreth madhësisë së një fije floku të njeriut. Ata panë shumë përgjigje komplekse në varësi të forcës dhe kohëzgjatjes së prekjes, por ndryshimi midis prekjes dhe heqjes së tij ishte i qartë.
Brenda 30 sekondave nga prekja e aplikuar në një qelizë, studiuesit panë valë të ngadalta të joneve të kalciumit, të quajtur kalcium citozolik, që udhëtonin nga ajo qelizë nëpër qelizat bimore ngjitur, duke zgjatur rreth tre deri në pesë minuta. Heqja e prekjes tregoi një grup pothuajse të menjëhershëm valësh më të shpejta që u shpërndanë brenda një minute.
Autorët besojnë se këto valë janë të mundshme për shkak të ndryshimit të presionit brenda qelizës. Ndryshe nga qelizat shtazore me membrana të përshkueshme, qelizat bimore kanë gjithashtu mure të forta qelizore që nuk mund të thyhen lehtësisht, kështu që vetëm një prekje e lehtë do të rrisë përkohësisht presionin në një qelizë bimore.
Studiuesit testuan teorinë e presionit mekanikisht duke futur një sondë të vogël presioni kapilar qelqi në një qelizë bimore. Rritja dhe ulja e presionit brenda qelizës rezultoi në valë të ngjashme kalciumi të shkaktuara nga fillimi dhe ndalimi i një prekjeje.
“Njerëzit dhe kafshët e ndiejnë prekjen përmes qelizave shqisore. Mekanizmi në bimë duket të jetë nëpërmjet kësaj rritje ose ulje të presionit të brendshëm të qelizave,” tha Knoblauch. “Dhe nuk ka rëndësi se cila qelizë është. Ne njerëzit mund të kemi nevojë për qeliza nervore, por te bimët, çdo qelizë në sipërfaqe mund ta bëjë këtë.”
Hulumtimet e mëparshme kanë treguar se kur një dëmtues si vemja kafshon një gjethe bime, ajo mund të inicojë reagimet mbrojtëse të bimës, siç është lirimi i kimikateve që i bëjnë gjethet më pak të shijshme apo edhe toksike për dëmtuesin. Një studim i mëparshëm zbuloi gjithashtu se larja e një bime shkakton valë kalciumi që aktivizojnë gjene të ndryshme.
Studimi aktual ishte në gjendje të dallonte valët e kalciumit midis prekjes dhe lëshimit, por se si reagojnë saktësisht gjenet e bimës ndaj këtyre sinjaleve mbetet për t’u parë. Me teknologjitë e reja si sensorët e kalciumit të përdorur në këtë studim, shkencëtarët mund të fillojnë ta zgjidhin atë mister, tha Knoblauch.
“Në studimet e ardhshme, ne duhet të aktivizojmë sinjalin në një mënyrë të ndryshme nga ajo që është bërë më parë për të ditur se çfarë sinjali, nëse prekja ose lëshimi, shkakton ngjarje në rrjedhën e poshtme,” tha ai.
Ky studim u mbështet nga grante nga Fondacioni Kombëtar i Shkencës. Ekipi ndërkombëtar përfshinte studiues nga Universiteti Teknik i Danimarkës; Ludwig Maximilian Universitaet Muenchen dhe Westfaelische Wilhelms-Universitaet Muenster në Gjermani; dhe Universiteti i Wisconsin-Madison si dhe WSU.
