lehtikuoriainen korkeapiiskun lehdellä

Myös kasvit kommunikoivat – Jaettu uhka ajaa kasvit viestimään keskenään

13.09.2019

Uusi tutkimus osoittaa, että pitkäaikainen tuhohyönteisten poisto johtaa kasvien välisen viestinnän muutokseen. Korkeapiiskulla (Solidago altissima) tehtyjen kokeiden tulokset viittaavat siihen, että tuhohyönteisistä tiedottaminen hyödyttää myös viestejä lähettäviä kasveja. Kasvien erilaiset tavat viestiä selittyvät niiden erittämien hajujen eroilla.

Kasvit viestivät toisilleen kohtaamistaan stressitekijöistä, kuten tuhohyönteisistä, haihtuvien yhdisteiden eli hajujen avulla. Naapurikasvit varautuvat tulevaan uhkaan reagoimalla havaitsemiinsa hajujen muutoksiin ja kohottamalla omaa puolustustaan. Reagointi on yleensä tehokkaampaa, jos kasviyksilöt ovat geneettisesti identtisiä tai toisilleen läheistä sukua.

– Vaikka kasvien on tiedetty jo pitkään viestivän toisilleen hajujen välityksellä, on tähän asti ollut epäselvää, onko ilmiössä kyse ainoastaan ”salakuuntelusta” vai voiko viestivä kasvi myös itse hyötyä naapuriensa kohonneesta puolustuksesta, kertoo tutkijatohtori Aino Kalske Turun yliopiston biologian laitokselta.

Koska lähekkäin kasvavat kasvit myös kilpailevat keskenään rajallisista resursseista, varoittelu voi aiemman tulkinnan mukaan johtaa naapureiden kilpailuetuun, mistä olisi haittaa viestivälle kasville.

Käyttämällä hyväksi koealoja, joista tuholaishyönteiset oli poistettu 12 vuoden ajan, kansainvälisen tutkimusryhmän oli mahdollista selvittää, onko evolutiivinen valinta suosinut erilaista viestintästrategiaa eri ympäristöissä. Tutkimuksessa selvisi, että tuhohyönteisistä puhdistetulla alueella kasvit viestivät ainoastaan sellaisille yksilöille, jotka olivat geneettisesti identtisiä. Kontrollialoilta peräisin olevat kasvit sen sijaan viestivät yhtä lailla kaikille lajitovereilleen riippumatta viestin vastaanottajan geneettisestä samankaltaisuudesta.

– Saamamme tulokset viittaavat siihen, että viestinnästä on hyötyä kasveille erityisesti silloin, kun tuholaisia on läsnä. Yhteinen vihollinen ajaa kasvit tekemään yhteistyötä, tutkimusartikkelin pääkirjoittajana toiminut Kalske sanoo.

Tutkimuksessa havaittiin, että se, millä tavoin korkeapiiskujen haju muuttui niiden tultua Trirhabda virgata -lehtikuoriaisten vaurioittamiksi, riippui kasvien alkuperästä. 

– Ne kasvit, jotka viestivät yleisesti kaikille lajitovereilleen, myös haisivat samalta, kun taas ainoastaan rajatumpaan yksityiseen viestintään tukeutuvat kasvit haisivat keskenään erilaisilta.

Tutkimusartikkeli “Insect herbivory selects for volatile-mediated plant-plant communication” julkaistiin Current Biology -lehdessä 12.9. 2019. https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.08.011 

Kuva medialle: https://apps.utu.fi/media/tiedotteet/currbio.jpg 
Korkeapiisku Solidago altissima viestittää naapureilleen, jos se joutuu Trirhabda virgata -lehtikuoriaisen syömäksi. Kuva: Aino Kalske.

Lisätietoa: 
Aino Kalske 
Tutkijatohtori, biologian laitos
Turun yliopisto 
p. 044 2838665, amkals@utu.fi

André Kessler, 
Apulaisprofessori, ekologia ja evoluutiobiologia
Cornellin yliopisto 
ak357@cornell.edu

Luotu 13.09.2019 | Muokattu 13.09.2019