ต้นถั่วส่งสัญญาณเตือนเพื่อนผ่านทางเส้นใยรา

By: terminus
Writer
on Mon, 01/07/2013 - 14:23

พืชหลายชนิดจะมีเชื้อราสร้างเส้นใยรอบๆ หรืออยู่ในราก เชื้อราที่อาศัยร่วมอยู่กับรากพืชในลักษณะนี้เรียกว่า "mycorrhiza" (mycos แปลว่ารา ; rhiza แปลว่าราก) พืชได้ประโยชน์จากราเพราะเส้นใยของราช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวในการดูดซับน้ำและแร่ธาตุจากดิน บางทีเชื้อรายังช่วยจับแบคทีเรียมาตรึงไนโตรเจนให้พืชอีก ในขณะเดียวกันเชื้อราก็ได้ประโยชน์เช่นกัน มันได้มีที่ยึดเกาะเจริญเติบโตตามรากพืชที่ไชลงไปในดิน บางทีก็ได้แทงเส้นใยเข้าไปดูดอาหารจากพืชเป็นของว่างอีก พืชชนิดเดียวกันที่โตในบริเวณใกล้เคียงกันมักจะมีเส้นใย mycorrhiza เชื่อมกันเป็นเครือข่าย มีงานวิจัยหลายชิ้นระบุว่าพืชสามารถแลกเปลี่ยนสารเคมีข้ามต้นได้ผ่านทางเครือข่ายเส้นใยรานี้

ทีมวิจัยที่นำโดย David Johnson และ Zdenka Babikova จากมหาวิทยาลัยอะเบอร์ดีนในสหราชอาณาจักร เกิดสงสัยว่าพืชจะใช้เส้นใยราเป็นเส้นทางส่งผ่านสัญญาณเคมีเตือนภัยจากแมลงได้หรือไม่ พวกเขาจึงทำการทดลองโดยปลูกต้นถั่วปากอ้า (Vicia faba) โดยมีตาข่ายรูละเอียดขนาด 40 ไมครอนกั้นระหว่างต้นพืช ตาข่ายนี้จะป้องกันไม่ให้รากพืชสัมผัสกันโดยตรง มีแต่เส้นใยของราเท่านั้นที่แทรกผ่านรูตาข่ายได้ จากนั้นก็ทดลองปล่อยเพลี้ยอ่อน Acyrthosiphon pisum ลงไปบนต้นถั่วต้นหนึ่ง แล้วทิ้งไว้ 4 วันเพื่อให้ต้นถั่วมีเวลาตอบสนองต่อเพลี้ยอ่อน เมื่อครบกำหนด 4 วันก็นำต้นถั่วมาสกัดสารระเหยอินทรีย์ (Volatile organic compounds หรือ VOCs) เพื่อนำไปวิเคราะห์ด้วยเทคนิค Gas Chromatography

ผลปรากฏว่าต้นถั่วที่มีเครือข่ายเส้นใยราเชื่อมกับต้นที่โดนเพลี้ยอ่อนลงสร้าง VOCs หลายชนิดที่ระดับเดียวกันกับต้นถั่วที่โดนโปรยเพลี้ยอ่อนโดยตรง หนึ่งในสาร VOCs ที่น่าสนใจคือ methyl salicylate ซึ่งมีคุณสมบัติไล่เพลี้ยอ่อนและดึงดูดแมลงเบียน ในยามปกติต้นถั่วปากอ้าจะสร้าง methyl salicylate ออกมาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ต้นถั่วที่โดนเพลี้ยอ่อนกินและต้นถั่วที่เชื่อมด้วยเครือข่ายเส้นใยรากับต้นที่โดนเพลี้ยอ่อนกินสร้าง methyl salicylate ออกมาในปริมาณความเข้มข้นที่เกือบจะเท่ากันเป๊ะๆ และมากกว่าต้นถั่วปกติอย่างมีนัยสำคัญ

David Johnson กล่าวว่านี่เป็นหลักฐานชิ้นแรกที่แสดงให้เห็นว่าพืชสามารถใช้เครือข่ายเส้นใยรา mycorrhiza ในการเตือนภัยระหว่างต้นพืชด้วยกันได้ อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่รู้ว่ากลไกในการส่งข้อมูลผ่านทางเส้นใยราเป็นอย่างไร?, ใช้สารตัวไหน? บางทีสัญญาณอาจจะไม่ได้ส่งผ่านทางการสัมผัสโดยตรงของเส้นใยรา แต่แพร่ผ่านไปตามน้ำในดินโดยอาศัยเส้นใยของราเป็นตัวเร่งการดูดซับก็ได้ นอกจากนี้เครือข่าย mycorrhiza ก็คงไม่ใช่เส้นทางการสื่อสารของพืชเพียงทางเดียว เนื่องจากต้นถั่วที่มีเส้นใยราเชื่อมกับต้นที่โดนเพลี้ยก็ไม่ได้สร้างสาร VOCs เหมือนกับต้นที่โดนเพลี้ยไปซะทุกตัว เป็นเรื่องน่าสนใจว่าพืชแต่ละชนิดให้ความสำคัญต่อสัญญาณที่ได้รับทางเครือข่าย mycorrhiza มากน้อยแค่ไหน

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน Ecology Letters DOI: 10.1111/ele.12115

3 Comments

hisoft's picture

ถ้ามีโรคที่ติดผ่านช่องทางนี้ได้ขึ้นมานี่ท่าทางจะลำบาก

อ่านแล้วผมนึกถึงระบบโทรจิตเลย :p

The Phantom Thief

war11ck's picture

ธรรมชาตินี่มีอะไรลึกลับให้ทึ่งได้ทุกครั้งที่ค้นพบมันเลยทีเดียว

tuinui98's picture

อ่านข่าวนี้แล้วนึกถึง 2 อย่าง
หนัง AVATAR กับเกม Plants vs Zombies