Jak rośnie roślina?

Wydawać by się mogło, że naukowcy od dawna wiedzą, jak rosną rośliny. Okazuje się, że to nieprawda, ponieważ niemal od stu lat botanicy zmagają się z tajemnicą mechaniki wzrostu. Najnowsze badania wykazały, że to skórka (epiderma) mówi reszcie organizmu, kiedy nadszedł czas na pięcie się w górę.

Łodyga jest zbudowana z trzech warstw. Na zewnątrz znajduje się wspomniana już skórka, pod nią kora pierwotna z umożliwiającymi fotosyntezę chloroplastami, a w samym środku walec osiowy z wiązkami przewodzącymi. Dyskusja o tym, która z nich zapoczątkowuje wzrost, rozpoczęła się ok. 150 lat temu. Szala zwycięstwa przechylała się to na jedną, to na drugą stronę. Jedna z teorii postulowała, że tkanki wewnętrzne naciskają na epidermę, porównując to do sytuacji rozpychania balonika przez wdmuchiwane do niego powietrze. Inna przyzwała prym rosnącej najpierw skórce. Tkanki wewnętrzne musiały tylko wypełnić powstające wskutek powiększenia się epidermy wolne przestrzenie.

Zespół z Salk Institute for Biological Studies w San Diego postanowił sprawdzić praktycznie, która z teorii jest prawdziwa. Szefem ekipy był genetyk roślin, Sigal Savaldi-Goldstein. Manipulowano brasinosteroidem (hormonem wzrostu) i jego receptorami w skórce oraz tkance przewodzącej rzodkiewnika. Okazało się, że gdy jego karłowate odmiany, które nie posiadają receptora hormonu, zostały zmienione tak, by produkować go w tkankach zewnętrznych, urosły do normalnych rozmiarów. Z kolei zwykłe odmiany, których epiderma została pozbawiona hormonu wzrostu, pozostały małe.

Badania te sugerują, że to epiderma informuje, za pomocą substancji chemicznych, tkanki wewnętrzne o potrzebie wzrostu lub jego zatrzymania. Dzięki temu wszystkie rosną równocześnie.

Steven Clouse, genetyk roślin a North Carolina State University uważa, że badania Goldsteina to duży krok naprzód. Nie wykluczają one jednak całkowicie teorii dotyczących biomechanicznych przyczyn wzrostu. Inne badania wykazały bowiem, że nawet po usunięciu epidermy rośliny reagują na sygnały przekazywane przez hormony wzrostu.

roślina epiderma hormon wzrostu Salk Institute for Biological Studies Sigal Savaldi-Goldstein