Als je planten ziet die vastzitten in de grond en niet in staat zijn om uit hun omgeving te ontsnappen, is het gemakkelijk om enkele van de overeenkomsten die ze hebben met dieren te vergeten.
Een ding dat planten en dieren bijvoorbeeld gemeen hebben, is hun vermogen om ziekten te verspreiden onder leden van hun eigen soort. Onderzoekers van Virginia Tech hebben onlangs het vermogen van planten bestudeerd om roest van tarwebladeren te verspreiden via een fenomeen dat lijkt op niezen.
Niezende planten en springsporen
Wanneer een persoon niest, kunnen de druppeltjes ziekten verspreiden. Het blijkt dat planten een enigszins vergelijkbaar probleem hebben. Het belangrijkste verschil is echter dat planten niezen vanwege de vloeistofdynamica. Onderzoekers van Virginia Tech bestudeerden condensatie op tarwebladeren en ontdekten dat de planten kunnen "niezen" en verspreid sporen van tarwebladroest.
Wetenschappers merkten op dat door kleine druppels water op de tarwebladeren te zetten, de vloeistof samenvloeide en een grotere druppel vormde. Dit gebeurde omdat de bladeren zijn
hydrofoobof water afstoten. Terwijl de druppel samenvloeide, kwam kinetische energie vrij. Door de energie kon het water in de lucht springen, wat vergelijkbaar was met niezen!De waterdruppels bevatten sporen van tarwebladroest. Het "niezen" was voldoende om deze ziekteverwekkers naar andere tarweplanten te verspreiden. De wind kon de kleine druppeltjes ook naar planten voeren die zich in andere gebieden bevonden.
Het is belangrijk op te merken dat deze processen op microscopisch niveau plaatsvonden, dus je zou ze niet kunnen zien zonder een microscoop. De druppel water was ongeveer 50 micrometer en sprong 2 tot 5 millimeter de lucht in nadat de plant niesde.
Tarwebladroest en gewassen
Tarwebladroest is een schimmel die ook rogge en gerst aantast. Het veroorzaakt oogstverliezen van 20 procent of hoger. Een van de manieren waarop de schimmel zich verspreidt, is door tarwebladeren die meer sporen in de lucht afgeven. Zelfs wanneer de bladeren afsterven, levert hun verval voedingsstoffen voor de schimmel. Als boeren in de Verenigde Staten en andere landen in staat zijn om tarwebladroest onder controle te houden of te elimineren, zou dat ten goede komen.
Onderzoekers van Virginia Tech ontdekten dat niezende planten elk uur 100 sporen in de lucht kunnen afgeven. Ze wezen erop dat hun experiment de dauw nabootst die zich van nature op de bladeren van gewassen vormt, dus het is gemakkelijk te zien hoe ziekten zich over velden kunnen verspreiden. In de volgende fase van het experiment willen ze zien hoe ver wind en lucht de druppeltjes kunnen dragen.
Bladeren en gewassen verwisselen
Wetenschappers zijn benieuwd of het veranderen van de hydrofobe status van plantenbladeren hen zou kunnen beschermen. Je zou bijvoorbeeld tarwe en andere gewassen kunnen besproeien met een stof die hun bladeren zou kunnen veranderen. Onderzoekers speculeren dat de dauw op de bladeren zou blijven en dat planten zouden stoppen met niezen of ziekteverwekkers verspreiden.
Hoewel dit het niesprobleem kan oplossen en de verspreiding van ziekteverwekkers zoals tarwebladroest kan vertragen, zou het niet alle plantenziekten elimineren. Sporenoverdracht door het niezen van planten is niet de enige manier waarop ziekten zich verspreiden. Het enten van zieke takken en insecten kan bijvoorbeeld ook ziekteverwekkers verspreiden.
Er zijn gevaren verbonden aan het wijzigen van de natuurlijke hydrofobe toestand van plantenbladeren. Ten eerste beschermt het kunnen afstoten van grote hoeveelheden water de planten. Ten tweede, het vermogen van water om een blad naar beneden te rollen, zonder eraan te plakken, betekent dat water vuil en andere dingen kan verzamelen terwijl het van de plant valt. Het is het perfecte zelfreinigende systeem dat geen extra energie van de plant vraagt.
Het is belangrijk om de gevolgen van het veranderen van bladoppervlakken te overwegen voordat u probeert te voorkomen dat planten niezen. Het oplossen van één probleem kan leiden tot nieuwe, onverwachte problemen.