Rośliny mogą zwabić owady, aby wykonywały swoje polecenia. Thoma Dallimore'a, Autor pod warunkiem

Około 4.5 miliarda lat temu powierzchnia Ziemi była jałowa i pozbawiona życia. Minęły kolejne 2 miliardy lat, zanim pierwsze organizmy jednokomórkowe pojawiły się w oceanie, w tym pierwsze glony Grypania spiralis, który był wielkości około 50 pensów.

Rośliny złożone z wielu komórek istnieją zaledwie od 800 milionów lat. Aby przetrwać na lądzie, rośliny musiały chronić się przed promieniowaniem UV i wytworzyć zarodniki, a później nasiona, które umożliwiły im szersze rozprzestrzenianie się. Te innowacje pomogły roślinom stać się jedną z najbardziej wpływowych form życia na Ziemi. Obecnie rośliny można znaleźć w każdym większym ekosystemie na planecie, a naukowcy każdego roku opisują ponad 2,000 nowych gatunków.

Nowy dokument Davida Attenborough Zielona Planeta rzuca światło na rośliny i ich zdolność do inspirowania nas. Tylko w jednym z ostatnich przykładów inżynierowie z powodzeniem naśladowali kształt uskrzydlonych nasion klonu zaprojektować nowe turbiny wiatrowe.

Rośliny kryją w sobie wiele tajemnic, których naukowcy jeszcze nie odkryli. Ale oto pięć odkryć, które pomogły nam zobaczyć naszych dalekich zielonych kuzynów w nowym świetle.

1. Rośliny „rozmawiają” ze sobą

Oczywiście rośliny nie posiadają strun głosowych i nie mogą mówić tak jak my. Używają jednak sygnałów chemicznych i elektronicznych do koordynowania reakcji na otoczenie.

Kiedy komórki roślinne są uszkodzone, jak trawa skoszona przez kosiarkę, uwalniają fragmenty białka, które mogą być wykryte przez otaczające rośliny. To jak system straży sąsiedzkiej: kiedy jedna roślina jest uszkodzona, inne są powiadamiane o niebezpieczeństwie w pobliżu. Może to wywołać odpowiedź immunologiczną lub inne mechanizmy obronne.

Podobnie rośliny mogą wykrywać zapylacze w swoim sąsiedztwie i uwalniać chemikalia, aby je zwabić. Sygnały te sprawiają, że zakłady są bardzo złożonymi komunikatorami.

2. Rośliny mogą się poruszać

W swojej przełomowej książce Siła ruchu w roślinach, opublikowany w 1880 roku, Charles Darwin opisał zdolność roślin do oddalania się lub zbliżania do światła. Naukowcy nazywają to fototropizmem. Wiadomo, że ruchy roślin są obecnie kierowane nie tylko światłem, ale także wodą, składnikami odżywczymi oraz odpowiedzią na wypas zwierząt i konkurencję ze strony innych roślin.

Rośliny mogą wydawać się zamrożone i przeznaczone do pozostania tam, gdzie kiełkują ich nasiona. Ale w rzeczywistości rośliny nieustannie dostosowują swoje liście, korzenie i łodygi, aby zwiększyć swoje szanse na przeżycie. Na przykład zacienione boki łodyg zawsze rosną dłużej, aby zapewnić roślinie wzrost w kierunku światła w procesie zależnym od hormonów. Korzenie wykazują odwrotny efekt, sprawiając, że odrastają od światła.

W niektórych ekstremalnych przypadkach rośliny mogą nawet poruszać się po całym lesie. Koczownicze winorośle wyrastają z dołu pnia drzewa, a następnie odrywają się od gleby. Później zapuszczają korzenie powietrzne i schodzą ponownie, pozwalając im: poruszać się między drzewami.

3. Rośliny mogą rosnąć w kosmosie

Pomysł przemierzania kosmosu i życia na innych planetach od dawna pobudza ludzką wyobraźnię. Jednak nie odkryto żadnych planet o takim samym środowisku jak Ziemia. Wiemy, że rośliny są ekspertami w modyfikowaniu środowiska, aby dostosować je do potrzeb bardziej złożonego życia. Gdy wcześnie lasy rozpoczęły fotosyntezę, dotleniły ziemską atmosferę i pochłonęły CO2, czyniąc planetę bardziej gościnną.

Czy uprawa roślin na odległych planetach może sprawić, że będą one bardziej odpowiednie dla naszych potrzeb? Podczas wyścigu kosmicznego między ZSRR a USA w latach 1950. i 1960. naukowcy badali, jak rośliny rosną i rozwijają się w kosmosie. Do tej pory naukowcy wyhodowali w wyspecjalizowanych komorach 17 różnych gatunków roślin, w tym rośliny takie jak kukurydza, pszenica, pomidory i sałata. Nadal istnieją duże wyzwania związane z uprawą ziemskich roślin poza naszą atmosferą, w tym promieniowanie podczas lotu kosmicznego i różnice w ruchach gazu w kosmosie w porównaniu z Ziemią. Jeśli uważasz, że trudno jest utrzymać roślinę przy życiu w domu, spróbuj zrobić to w kosmosie.

Zdolność do terraformowania planety – dzięki czemu nadają się do życia dla ludzi – pozostaje nieuchwytna. Jednak duży postęp w nauce o roślinach w ciągu ostatnich kilku lat sprawił, że jest to osiągalny cel, być może za życia dzisiejszych ludzi.

4. Jedna na dziesięć roślin rośnie na innych roślinach

Często sięgające dziesiątek metrów wysokości są jednymi z największych organizmów na planecie. Na przykład sekwoje mogą osiągać ponad 100 metrów wysokości. Naukowcy najpierw rozpoczęli badanie swoich wysokich baldachimów leśnych, szkoląc małpy lub zatrudniając wykwalifikowanych wspinaczy do zbierania próbek. Niektórzy nawet używali strzelb do zestrzeliwania próbek.

Dopiero w latach 1980. badania nad czaszami stały się samodzielną dyscypliną naukową, z wykorzystaniem technik wspinaczki linowej zapożyczonych z alpinizmu. Później do zestawu narzędzi wielu naukowców dołączyły dźwigi, balony i drony. Ale po co ryzykować życiem, aby wspiąć się na drzewo? Co tam jest?

Szacuje się, że do 80% gatunków w lesie albo używają, albo całe swoje życie spędzają pod baldachimem lasu. Co dziesiąty ze wszystkich znanych gatunków roślin naczyniowych – gatunków, które wykorzystują naczynia przypominające żyły do ​​transportu wody i składników odżywczych w całym ciele – rośnie na innych roślinach.

Są to tak zwane epifity. Nie są pasożytami, ale zamiast tego używają żywiciela do fizycznego wsparcia. Daje im to przewagę nad roślinami rosnącymi w podszycie leśnym, gdzie jest mało światła. Większość storczyków rośnie na drzewach, a jedno drzewo może pomieścić nawet 50 gatunków epifitów. Często te epifity wypuszczają więcej liści niż ich drzewo żywicielskie.

5. Rośliny mogą wskazywać na globalną zmianę

Organizmy są bardzo wrażliwe na zmiany zachodzące w ich środowisku, a do wykrywania tych zmian od wieków wykorzystuje się w szczególności rośliny. Kiedy jesienią liście zaczynają przebarwiać się, zwykle zwiastuje to nadejście chłodniejszych i ciemniejszych miesięcy.

Niektóre gatunki paproci są szczególnie wrażliwe na zmiany lokalnego klimatu. Paprocie domowe rosną w zacienionych regionach lasów tropikalnych, zwykle w pobliżu podstaw drzew lub na mokrych skałach. Opierają się na wodzie i niskich temperaturach i są dobrymi wskaźnikami nadchodzącej suszy i wzrostu temperatury.

Od lat 1980. średnia globalna temperatura wzrastała bezpośrednio w wyniku spalania paliw kopalnych, takich jak węgiel, który został zdeponowany przez rośliny miliony lat temu podczas wczesnego formowania się lasów. Żyjemy w czasach zmian, a zrozumienie, w jaki sposób rośliny reagują na zmiany klimatu, może pomóc nam przygotować się na przyszłość.

O autorze

Sven Batke, wykładowca biologii, Uniwersytet Edge Hill

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

ING