Wanneer een regendruppel over een blad spat, begint een beschermingsmechanisme in planten te werken.
Waarom planten in paniek raken als het regent
Raken planten in paniek als het regent? Op de een of andere manier wel. En hoewel ze misschien niet dezelfde emoties of het vermogen om in paniek te raken hebben als mensen of dieren, vertonen ze een verrassend complexe reactie op regenval die onderzoekers hebben vergeleken met ‘paniek’. Dit fenomeen wordt voornamelijk veroorzaakt door de noodzaak voor planten om zichzelf te beschermen tegen mogelijke bedreigingen die gepaard gaan met regen, zoals de verspreiding van ziekteverwekkers. Het is ook een reactie op hun vermogen om veranderingen in de omgeving waar te nemen en zich eraan aan te passen.
Regen activeert chemische signalen in planten
Een onderzoek uitgevoerd door een internationaal team van wetenschappers van de University of Western Australia (UWA) School of Molecular Sciences, het ARC Centre of Excellence in Plant Energy Biology en de Universiteit van Lund heeft ontdekt dat de reactie van een plant op regen bijna paniekerig is.
Planten ‘raken in paniek’ als het regent, een fenomeen dat vooral gedreven wordt door de noodzaak om zichzelf te beschermen tegen mogelijke bedreigingen die met de regen gepaard gaan.
Het onderzoek, gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences, onthulde dat complexe chemische signalen worden geactiveerd wanneer water op een plant terechtkomt om de plant voor te bereiden op de gevaren van regen. Professor Harvey Millar van de UWA zei dat na het besproeien van planten met water en het observeren van het effect, de onderzoekers een kettingreactie in de plant opmerkten die werd veroorzaakt door een eiwit genaamd Myc2.
Professor Harvey Millar:
“Wanneer Myc2 wordt geactiveerd, komen duizenden genen in actie om de verdediging van de plant voor te bereiden. Deze waarschuwingssignalen gaan van blad tot blad en veroorzaken een reeks beschermende effecten. Hoe vreemd het ook klinkt, regen is eigenlijk de belangrijkste oorzaak van ziekteverspreiding tussen planten.”
Hoewel water essentieel is voor fotosynthese en de algehele gezondheid van planten, kan regen ook verschillende ziekteverwekkers introduceren, waaronder bacteriën, virussen en schimmelsporen. Regen wordt zelfs gezien als de belangrijkste oorzaak van ziekteoverdracht onder planten. Professor Millar legde uit dat de chemische waarschuwingssignalen die paniek onder planten veroorzaken, van blad tot blad reizen en een reeks beschermende effecten teweegbrengen.
Dit komt volgens hem omdat regen ervoor zorgt dat ziektes zich gemakkelijk tussen planten verspreiden. Wanneer een regendruppel over een blad spat, schieten kleine waterdruppeltjes alle kanten op. Deze druppeltjes kunnen bacteriën, virussen of schimmelsporen bevatten. Een enkele druppel kan deze tot wel tien meter ver verspreiden naar omliggende planten.
Er zijn ook aanwijzingen dat als het regent, dezelfde signalen die zich over de bladeren verspreiden, via de lucht worden doorgegeven aan nabijgelegen planten. Een van de chemische stoffen die in verband wordt gebracht met paniek bij planten is een hormoon genaamd jasmoninezuur dat wordt gebruikt om signalen tussen planten te versturen, volgens professor Millar. Als de verdedigingsmechanismen van de buren van een plant zijn ingeschakeld, is de kans kleiner dat ze ziektes verspreiden, dus hebben planten er alle belang bij om de waarschuwing te verspreiden naar hun nabije planten. In wezen stelt het signaalsysteem hen in staat om hun stress te communiceren en naburige planten te waarschuwen, die vervolgens ook hun verdediging kunnen voorbereiden. Deze gezamenlijke reactie helpt de kans op verspreiding van ziekten binnen plantenpopulaties te verkleinen.
Professor Harvey Millar:
“Als er gevaar dreigt, kunnen planten zich niet uit de voeten maken, dus in plaats daarvan vertrouwen ze op complexe signaalsystemen om zichzelf te beschermen.”
Professor Millar versterkte ook het idee dat het duidelijk is dat planten een intrigerende relatie hebben met water; regen is een belangrijke overbrenger van ziekten, maar tegelijkertijd ook een essentieel onderdeel voor de groei en overleving van een plant.
Het onderzoek naar waarom planten in paniek raken als het regent
De onderzoekers gebruikten een spuitfles om regen te simuleren. Ze ontdekten dat na tien minuten meer dan 700 genen in de planten die ze bestudeerden op een ‘paniekachtige’ manier reageerden en dit ongeveer 15 minuten lang bleven doen. De reactie was snel, zelfs na slechts een enkele aanraking met water, aldus deze wetenschappers.
De reactie beïnvloedde chemische reacties in de planten, zoals hun hormoonhuishouding en hoe ze eiwitten aanmaken. Er werden waarschuwingssignalen verzonden van blad tot blad in de planten, waarbij de planten uiteindelijk defensieve maatregelen namen tegen het water. Planten die herhaaldelijk water kregen, groeiden minder goed en bloeiden later.
Positieve effecten van regen op planten
- Hydratatie: Regen levert water, wat essentieel is voor de groei en overleving van planten. Het hydrateert de wortels, stengels en bladeren, waardoor ze de noodzakelijke stofwisselingsprocessen kunnen uitvoeren.
- Verdeling van voedingsstoffen: Regenwater helpt bij het oplossen en verspreiden van voedingsstoffen in de bodem, waardoor ze gemakkelijker beschikbaar zijn voor planten om op te nemen via hun wortels.
- Beluchting van de bodem: Regenwater kan verdichte grond losmaken, waardoor de luchtcirculatie en waterpenetratie verbeteren, wat leidt tot gezondere wortelsystemen.
- Reiniging: Regen kan stof en vervuiling van plantenoppervlakken wegspoelen, waardoor de fotosynthese efficiënter verloopt.
Negatieve effecten van regen op planten
- Overbewatering: Overmatige regen kan leiden tot een drassige grond, wat leidt tot zuurstofgebrek en mogelijk wortelrot. Dit kan schadelijk of zelfs dodelijk zijn voor planten.
- Erosie: Zware regenval kan bodemerosie veroorzaken, waardoor waardevolle bovengrond en voedingsstoffen verloren gaan.
- Ziekte: Natte omstandigheden kunnen een omgeving creëren die bevorderlijk is voor de groei van schimmels en andere ziekteverwekkers, wat kan leiden tot verschillende plantenziekten.
- Fysieke schade: Zware regen of hagel kan fysieke schade aan planten veroorzaken, waarbij stengels en bladeren breken of bloemen en vruchten beschadigd raken.
Waar komt het op neer?
Hoewel planten water nodig hebben, toont onderzoek aan dat ze in paniek raken als ze nat worden en dat ze hierover en over andere gevaren kunnen communiceren. Ze reageren dus echt op veranderingen in hun omgeving. Regen kan zowel positieve als negatieve effecten hebben op planten, afhankelijk van factoren zoals de hoeveelheid regen, de duur en andere omgevingsfactoren.
Bron: Thursd.com
