Také rostliny mají zřejmě pět "smyslů"

Svět zeleně odkrývá vědcům postupně svá další a mnohdy překvapivá tajemství

Také rostliny mají zřejmě pět "smyslů"

* Rostliny mají vrozený rytmus a naprogramovaný vývoj. Aby to mohly uskutečnit, vidí, cítí, odčítají délku dne, vyhodnocují teplotu a "komunikují" se svými sousedy.
Poranění, stres nebo nemoc vedou rostliny k obraně. Jako jednotlivce i jako společenství. Nepotřebují přitom krev ani nervový systém, aby dopravovaly signál mezi jednotlivými buňkami i od jedné rostliny k druhé, nebo dokonce od rostliny ke zvířeti. Vědci pronikají postupně k tajemstvím této extrémní citlivosti, která se projevuje pohyby (nastie), směry růstu (tropismus), popřípadě změnami metabolismu.

Hmat: podráždění

Každá rostlina je podrážděná, když se jí někdo dotýká. U tisíce druhů je reakce okamžitá: Masožravá rostlina uzavře svou past, mimóza uhne listy, kopřiva nastavuje žahavé chloupky. Ale u velké většiny z 240 tisíc druhů rostlin jsou pohyby pomalé a omezené.
Nicole Boyerová z univerzity Blaise Pascala v Clermont-Ferrandu studovala reakci na dotek u jedné popínavé tykvovité rostliny. Za 48 hodin po odření dokázala rostlina výrazně zpomalit prodlužování stonku, a naopak zvětšila jeho průměr a celá takříkajíc ztuhla. Je to odpověď na agresi, kterou lze pozorovat i na změně symetrie stromů vystavených nárazovým náporům větru.
Vše začíná elektrickou vlnou postupující po buněčné membráně. Proudy iontů vápníku mění tekutost a prostupnost membrány. Souběžně s tímto proudem vápníku jsou aktivovány jednotlivé geny.
Janet Braamová z univerzity Rice v Houstonu (Texas) jich izolovala pět u laboratorní rostliny Arabidopsis thaliana. Jsou to "dotekové geny", aktivované rovněž větrem, chladem, poraněním nebo jiným náhlým stressem. Jeden z nich, calmodulin, gen proteinu, který váže vápník, byl izolován u tykvovité bryone a u rajského jablíčka. Calcium-calmodulin stimuluje četné metabolické reakce v živočišné nebo rostlinné buňce. Citlivé rostliny ze skupiny zelenin (jetel, hrášek) mají u základů svých listů zvláštní zduřeninu na řapíku zvanou pulvinus. Následkem změněné polohy buněk v pulvinu vznikne reakce vyvolávající rychlé pohyby listů.

Zrak: rudé vidění

Pro rostliny stejně jako pro nás je rozhodující "zrak". Umožňuje jim orientovat se v prostoru i čase. Jejich pigmenty přijímající světlo jsou citlivé na množství světla a na jeho kvalitu. Působí společně, ale každý na svém úseku: fytochromy vnímají červenou (s vlnovou délkou mezi 730 a 600 nm), kryptochromy modrou a jí spektrálně blízké barvy (vlny od 500 do 315 nm).
Fytochrom zjišťuje kvalitu dopadajícího světla. Spojuje dvě různé formy tak, že porovnává šíři spektra červeného záření. V denním světle (hodně světle červené) je upřednostňována forma, jejíž vrchol pohlcování leží v tmavě červené části spektra (730 nm). Je to aktivní forma, která usnadňuje klíčení zrn, brání prodlužování stébel, a stimuluje také syntézu chlorofylu.
Pod rostlinným pokrytím je relativní nadbytek temně červené. Čím je olistění hustší, čím víc má chlorofylu, pigmentu, který absorbuje světle červenou, tím více odráží tmavě červenou. Rovnováha se tedy přesouvá k neaktivní formě fytochromu. Blokování přestává odděleně. Když zjistil, že z pěti fytochromů tabáku jen fytochrom A zůstává aktivní "ve stínu", vytvořil Smith transgenické tabáky, které dávají tento fytochrom. Výsledkem jsou tabáky, které dávají o 20 % víc listů než normální rostliny.
Kryptochrom zjišťuje intenzitu a směr dopadajícího světla. Zasahuje do otevírání "pórů", jimiž probíhá plynová výměna fotosyntézy. To je příčina, proč pokojová rostlina umístěná u okna se k němu naklání a nastavuje listy kolmo ke světelným paprskům.
Američanka Margareta Ahmadová z Pennsylvánské univerzity ve Filadelfii identifikovala v listopadu 1993 první receptor modrého světla. Od té doby byly objeveny kryptochromy u banánových mušek, myší a člověka. Jsou to zřejmě jedny z nejuniverzálnějších hodin, které regulují velký počet biologických funkcí v rytmu střídání dne a noci a v průběhu celých dvaceti čtyř hodin.
"Zdá se, že tento rytmus je společným bodem živého světa, zachovaným v průběhu vývoje prostřednictvím kryptochromů. U baktérií, které jsou pravděpodobně odkázány na rostliny, mají kromě toho funkci opravy DNA. U rostlin regulují růst, fototropismus a okamžik květu," říká Margaret Ahmadová.
Zahradníci napodobují ve skleníku střídání dne a noci (fotoperiodismus), které odpovídá prostřednictvím těchto zmíněných pigmentů přijímajících světlo za nasazení květů. Proto také třeba poinsettie (vánoční hvězdy) kvetou v výhradně krátkých dnech.
Rostliny ale také velmi citlivě reagují na změnu teploty. Zavírají se a otevírají při sebemenší odchylce: Oteplení o 1 stupeň stačí k tomu, aby se pohnuly okvětní lístky tulipánu, 0,2 řC stačí krokusu. Rostliny zvyklé na sucho produkují proteiny tepelného šoku, které je chrání před teplotami okolo 40 řC.

Chuť: chemická válka

Kořeny, odsouzené k tomu, aby sestoupily pod zem a utekly od světla, vyvíjejí vedlejší kořeny, když cítí přítomnost dusičnanů. V lednu 1998 byl dokonce izolován gen, který toto zakořeňování řídí.
"Ochutnat" agresora dovoluje rostlině vytvořit účinný arzenál. Rostliny vybavené "hypersenzibilitou" stavějí neprostupnou bariéru mezi agresorem (virus, houba, baktérie) a nezasaženými buňkami tím, že umrtví přední řadu napadených buněk. Chemické signály se rozptylují často daleko od míst útoku a stimulují dlouhodobější obranné reakce.
Roger Dajoz, odborník na ekologii, o tom podává mnoho příkladů ve svém pojednání o entomologii (první svého druhu) nazvaném Hmyz a les
Když jsou zbaveny olistění housenkami Zeiraphera diniana, tvoří modříny menší jehličí méně chutné a méně výživné, což snižuje populaci narušitelů po čtyři až pět let. Buk napadený mšicí Phyllapsis fagi vyrábí blokátory trávení, prokyanidiny, které se šíří po celém stromě. Borovice reaguje výronem pryskyřice na útok bělokazů, hmyzu, který vykusuje chodbičky v kůře. Dub se brání jmelí produkcí sloučenin bohatých na taniny.
Mezi 10 tisíci sekundárními sloučeninami rostlin s toxickými nebo odpuzujícími účinky jsou i takové, které nechutnají housenkám, ale "vábí" býložravce. Ti potom spolu s listy požírají i škůdce.
Marcel Dicke z univerzity ve Wageningenu (Nizozemsko) objevil tento jev u hrášku: Když je napaden roztoči, začne vydávat pach, který odpuzuje plenitele, a zároveň signalizuje jejich přítomnost predátorům, kteří se těmito roztoči živí.Jinou, ještě rafinovanějším formou obrany rostlin před napadením, je způsob, který používají některé druhy kukuřice. Housenky Spodoptera jsou rostlinou donuceny vydávat směs aromatických substancí, které přitahují na nich parazitující vosy. Za tento signál SOS je odpovědná molekula ze slin housenek, nazývaná vědci ze stanice zemědělského výzkumu v Gainesville na Floridě a z univerzity ve švýcarském Neuchatelu "volicitin".

Čich: etylénový poplach

Rostliny a stromy komunikují mezi sebou vzdušnými sděleními. Tak napadení vrby housenkami Malacosoma pluviale vyvolává chemické změny u sousedních stromů. Poslem je etylen. Tento prchavý plyn, který provází zrání ovoce, zásobuje drážděné nebo poraněné tkáně četných rostlin. Zvoní na poplach velmi účinně, když vyvolá syntézu taninů, ligninu a jiných obranných substancí.
Čarodějnická rostlina Striga asiatica udržuje podivné vztahy se svou obětí, obilovinami. Ty vysílají posla zvaného "strigol", který dovoluje kořenům asiaticy uchytit se na obilí a odčerpávat mu živiny. Co mu na oplátku poskytuje ona, není zatím známo.

Sluch: pochyby trvají

Mnoho milovníků rostlin je přesvědčeno o jejich citlivosti na hudbu, ale málo studií to dokazuje. Mordecai Jaffe ze severokarolinské univerzity Wake Forest tvrdí, že zvuky o málo silnější než lidský hlas urychlují růst hrášků a klíčení semen ředkviček.
Je to pravda, nebo ne? Názory pro i proti mají své stoupence, ale jednoznačně potvrzeno to zatím nebylo.
Bioložka Aline Raynal-Rocquesové k tomu poznamenává: "Živočichové a rostliny se vyvíjeli způsoby vzájemně blízkými, ale odlišnými, jako se liší durové a mollové stupnice. Obě jsou však stejně potřebné.
U četných rostlin se varovný signál šíří z napadeného místa a během několika hodin se zorganizuje obrana celé rostliny. Některé listy, které "ochutnaly" sliny býložravých housenek, uvolňují pach, který přitahuje parazity živící se na těchto larvách.
Výměna plynů mezi rostlinou a okolním prostředím probíhá průduchy, které se otvírají pod tlakem sousedních buněk.