Felfedezték a növények rejtett kommunikációs csatornáit és azok titkos üzeneteit.

Egy nemzetközi kutatócsoport áttörést ért el annak megértésében, hogyan kommunikálnak egymással a növények belső sejtjei, és hogy szabályozzák a "légzés" és "táplálkozás" finom egyensúlyát. A Nature Plants folyóiratban megjelent tanulmány elsőként azonosította azokat a molekuláris hírvivőket, amelyek a levél belső fotoszintetizáló sejtjeitől a sztómákat vezérlő zárósejtekhez juttatják az információt. A sztómák a levél felszínén található mikroszkopikus pórusok, amelyek szén-dioxidot engednek be a növény energiatermeléséhez, miközben vízpárát bocsátanak ki, ami kiszáradáshoz vezethet.

A tudósok évtizedek óta gyanították, hogy létezik egy kémiai üzenet, amely segíti a növényeket kritikus élethelyzeteikben, azonban a hírvivő azonosítása eddig kihívást jelentett. Legújabb kutatásaik során, melyeket lúdfüvön (Arabidopsis thaliana) és lóbabon (Vicia faba) végeztek, sikerült bizonyítékokat találni arra, hogy a döntő üzenetet egyszerű cukrok – mint például szacharóz, fruktóz és glükóz – valamint a fotoszintézishez kapcsolódó maleinsav közvetítik.

A kutatók a levelek közötti apoplasztikus folyadékot szemlélték, amely a sejtek közötti térben húzódik. Eddig még soha nem elemezték ennyire alaposan a folyadék összetevőit: a tudósok 448 különböző vegyületet azonosítottak, melyek közül sok új információval szolgálhat más növényi jelátviteli folyamatok megértéséhez. A vörös fény, amely a fotoszintézist aktiválja, a növények cukor- és maleinsavszintjének emelkedését idézte elő, ami arra utal, hogy ezek a változások a sztómák nyitásának jeleit hordozzák. A vizsgálatokat több fázisban végezték: először izolált levélhámrétegen, majd egész leveleken mérték a szén-dioxid felvételét és a vízveszteséget, végül pedig egyedi sejtszinten elemezték a molekuláris mechanizmusokat.

Az eredmények minden szinten megerősítették, hogy a cukrok közvetlenül stimulálják a sztómák nyitását. Ez a kutatás az első átfogó vizsgálat, amely feltérképezi, hogyan hangolják össze a növények belső anyagcsere-folyamataikat a külső környezeti tényezőkkel. A kutatók véleménye szerint ez új alapokat teremthet a klímaváltozás által okozott aszály- és hőstresszel szembeni ellenállóbb növények nemesítése számára, továbbá hozzájárulhat a terméshozamok növeléséhez is.