Ze hebben geen zenuwcellen en toch merken planten het als je ze aanraakt én als je daarmee stopt

Tot die opmerkelijke conclusie komen onderzoekers na experimenten waarbij ze planten met piepkleine glazen staafjes beroerden.

Dat planten reageren op aanraking is op zichzelf niets nieuws. Maar in een nieuw onderzoek – verschenen in het blad Nature Plants – tonen onderzoekers aan dat planten ook reageren wanneer een aanraking stopt. Die reactie is echter anders dan wanneer een aanraking begint, wat suggereert dat planten onderscheid kunnen maken tussen wanneer een aanraking begint en tot een einde komt.

Het onderzoek
De wetenschappers baseren hun conclusie op een experiment met aangepaste tabaksplanten en zandraketten (een eenjarige plantensoort die veelvuldig in wetenschappelijk onderzoek wordt gebruikt). De gebruikte planten waren zo aangepast dat in hun cellen calciumsensoren waren opgenomen. Vervolgens werden delen van de plant onder een microscoop geplaatst en met een heel klein glazen staafje dat ongeveer net zo breed was als een menselijke haar, beroerd.

Bevindingen
Daarop zagen de onderzoekers – mede afhankelijk van de kracht waarmee het staafje op de plant duwde en hoelang die kracht werd uitgeoefend – meerdere complexe reacties in de cellen van de planten ontstaan. Maar wat met name opviel, was de duidelijk te onderscheiden reactie die ontstond zodra de aanraking begon en de reactie die ontstond zodra de aanraking eindigde. Want binnen dertig seconden nadat de aanraking startte, zagen onderzoekers – met dank aan de calciumsensoren – trage golven van calciumionen ontstaan die van de aangeraakte cel naar de naastgelegen plantcellen reisden en drie tot vijf minuten aanhielden. Maar zodra de aanraking stopte, ontstonden vrijwel direct veel snellere golven van calciumionen die binnen een minuut weer verdwenen.

Druk
De onderzoekers vermoedden dat de golven te wijten zijn aan drukveranderingen die – door de aanraking – in de cel ontstaan. Ze wijzen er daarbij op dat plantcellen – in tegenstelling tot bijvoorbeeld dierlijke cellen – geen doorlatende celmembranen kennen, maar juist zijn uitgerust met sterke, lastig te doorbreken celwanden. Het resultaat is dat zelfs een lichte aanraking ervoor zorgt dat de druk in zo’n plantcel tijdelijk oploopt.

Hypothese bevestigd
Die hypothese wordt onderschreven door een experiment waarin onderzoekers de plantcellen niet aanraakten, maar de druk in die cellen van binnenuit opvoerden of juist lieten afnemen. Daarop ontstonden dezelfde golven van calciuimionen als wanneer de plantcellen respectievelijk werden aangeraakt of men juist stopte om deze aan te raken.

Elke cel kan het
“Mensen en dieren ervaren aanraking via zintuiglijke cellen,” vertelt onderzoeker Michael Knoblauch. “Maar in planten lijkt dat te gaan via een toename of afname van de druk binnen cellen. En het maakt niet uit wat voor cellen dat zijn. Wij mensen hebben daar misschien zenuwcellen voor nodig, maar in planten kan elke cel aan het oppervlak dit doen.”

Verrassend
De bevindingen zijn opzienbarend, vindt Knoblauch. “Het is verrassend hoe fijngevoelig plantcellen zijn.” En dat die fijngevoeligheid het resultaat is van heel andere mechanismen dan we bijvoorbeeld bij dieren zien. “Het is verrassend dat planten dit op een heel andere manier doen, zonder zenuwcellen.”

Planten zijn actiever dan je denkt
De laatste jaren stapelt het bewijs dat planten kunnen bemerken wat er in hun omgeving gebeurt én daar ook op kunnen reageren, zich op. Zo is eerder al aangetoond dat wanneer bijvoorbeeld een rups een hap neemt uit een blaadje, sommige planten in een defensieve modus schieten en chemische stoffen aanmaken die hun bladeren minder smakelijk of zelfs giftig maken. En sommige planten produceren zelfs stofjes die ervoor zorgen dat rupsen elkaar – in plaats van planten – gaan eten!

Ook was in eerder onderzoek – zoals gezegd – al aangetoond dat planten ook minder agressieve aanrakingen op kunnen merken. Zo wees een eerdere studie aan dat een aaiende beweging over een plant resulteerde in calciumgolven die verschillende plantgenen activeerden. Dat onderzoek komt door de nieuwe studie in een iets ander licht te staan. Want nu duidelijk is dat planten zowel op aanrakingen als het stoppen van aanrakingen reageren, ontstaat de vraag wat onderzoekers nu precies in die eerdere studie hebben gezien. Was de activatie van genen een reactie op de aanraking of juist het beëindigen daarvan? Meer onderzoek is nodig om dat te achterhalen.