Kiedy widzisz rośliny utknięte w glebie i niezdolne do ucieczki ze swojego otoczenia, łatwo zapomnieć o niektórych podobieństwach, jakie mają ze zwierzętami.
Na przykład jedną wspólną cechą roślin i zwierząt jest ich zdolność do przenoszenia chorób na członków własnego gatunku. Naukowcy z Virginia Tech niedawno zbadali zdolność roślin do rozprzestrzeniania rdzy liści pszenicy poprzez zjawisko podobne do kichania.
Kichanie roślin i skaczące zarodniki
Kiedy osoba kicha, kropelki mogą przenosić choroby. Okazuje się, że rośliny mają nieco podobny problem. Jednak główna różnica polega na tym, że rośliny kichają z powodu dynamiki płynów. Naukowcy z Virginia Tech badali kondensację na liściach pszenicy i dowiedzieli się, że rośliny mogą "kichnąć" i rozprzestrzeniać zarodniki rdzy liści pszenicy.
Naukowcy zauważyli, że umieszczenie małych kropel wody na liściach pszenicy powoduje, że ciecz łączy się i tworzy większą kroplę. Stało się tak, ponieważ liście są hydrofobowylub odpychać wodę. Gdy kropla zlewała się, uwalniana była energia kinetyczna. Energia pozwoliła wodzie podskoczyć w powietrze, co przypominało kichanie!
Kropelki wody zawierały zarodniki rdzy liści pszenicy. „Kchnięcie” wystarczyło, aby rozprzestrzenić te patogeny na inne rośliny pszenicy. Wiatr mógł również przenosić małe kropelki do roślin, które znajdowały się na innych obszarach.
Należy zauważyć, że te procesy zachodziły na poziomie mikroskopowym, więc nie można ich zobaczyć bez mikroskopu. Kropla wody miała około 50 mikrometrów i wyskoczyła w powietrze od 2 do 5 milimetrów po tym, jak roślina kichnęła.
Rdza i rośliny z liści pszenicy
Rdza liści pszenicy to grzyb, który atakuje również żyto i jęczmień. Powoduje straty plonów o 20 procent lub wyżej. Jednym ze sposobów rozprzestrzeniania się grzyba są liście pszenicy, które uwalniają więcej zarodników w powietrze. Nawet gdy liście obumierają, ich rozkład dostarcza grzybowi składników odżywczych. Możliwość kontrolowania lub eliminowania rdzy liści pszenicy przyniosłaby korzyści rolnikom w Stanach Zjednoczonych i innych krajach.
Naukowcy z Virginia Tech odkryli, że kichające rośliny mogą co godzinę uwalniać do powietrza 100 zarodników. Zwrócili uwagę, że ich eksperyment naśladuje rosę, która naturalnie tworzy się na liściach upraw, więc łatwo jest zobaczyć, jak choroby mogą rozprzestrzeniać się między polami. W następnej fazie eksperymentu chcą zobaczyć, jak daleko wiatr i powietrze mogą przenieść kropelki.
Zmiana liści i upraw
Naukowcy są ciekawi, czy zmiana statusu hydrofobowego liści roślin może je chronić. Na przykład możesz spryskać pszenicę i inne uprawy substancją, która mogłaby zmienić ich liście. Naukowcy spekulują, że rosa pozostanie na liściach, a rośliny przestaną kichać i rozprzestrzeniać patogeny.
Chociaż może to rozwiązać problem kichania i spowolnić rozprzestrzenianie się patogenów, takich jak rdza liści pszenicy, nie wyeliminuje wszystkich chorób roślin. Przenoszenie zarodników przez rośliny kichające nie jest jedynym sposobem rozprzestrzeniania się chorób. Na przykład szczepienie chorych gałęzi i owadów może również rozprzestrzeniać patogeny.
Istnieje niebezpieczeństwo związane z modyfikacją naturalnego stanu hydrofobowego liści roślin. Po pierwsze, zdolność do odpychania dużych ilości wody chroni rośliny. Po drugie, zdolność wody do spływania liścia bez przyklejania się do niego oznacza, że woda może zbierać brud i inne rzeczy podczas spadania z rośliny. To doskonały system samooczyszczania, który nie wymaga dodatkowej energii z rośliny.
Ważne jest, aby rozważyć konsekwencje zmiany powierzchni liści, zanim spróbujesz powstrzymać rośliny przed kichaniem. Rozwiązanie jednego problemu może prowadzić do nowych, nieoczekiwanych problemów.