Rozumienie zachowań komunikacyjnych w królestwie roślinnym od dawna fascynuje botaników. Tradycyjnie uważano, że rośliny komunikują się głównie przez złożoną sieć podziemnych połączeń grzybowych. Jednak, jak wynika z badań przeprowadzonych przez profesora Masatsugu Toyotę z Uniwersytetu Saitama w Japonii, rośliny posiadają też zdolność do komunikacji w powietrzu poprzez uwalnianie lotnych związków organicznych (LZO).

Kiedy rośliny są narażone na uszkodzenia przez owady lub stres mechaniczny, emitują LZO do atmosfery, które działają jako chemiczne sygnały ostrzegawcze dla sąsiednich roślin. Te sąsiednie rośliny, w odpowiedzi na te sygnały, aktywują swoje mechanizmy obronne w celu zabezpieczenia się przed ewentualnymi zagrożeniami. Chociaż obserwacje tego zjawiska pochodzą z 1983 roku i odnotowano je u wielu gatunków roślin, dokładne mechanizmy molekularne odpowiedzialne za percepcję i odpowiedź na LZO wciąż nie były w pełni zrozumiałe.

Profesor Toyota wraz ze swoim zespołem zastosował nowoczesne metody badawcze, aby wizualizować w czasie rzeczywistym komunikację między roślinami za pośrednictwem LZO. Za pomocą specjalnie zaprojektowanego sprzętu przenosili LZO uwalniane przez gąsienice na nienaruszone rośliny sąsiadujące i obserwowali reakcje tych roślin za pomocą technik obrazowania fluorescencyjnego. Rezultaty były przełomowe; badacze byli w stanie zaobserwować, w jaki sposób gąsienice uszkadzające jedną roślinę prowadziły do wybuchów fluorescencji w innym gatunku roślin - Arabidopsis thaliana.

Zespół badań Toyoty nie tylko uwidocznił komunikację, ale również scharakteryzował kluczowe LZO odpowiedzialne za te interakcje. Odkryli, że dwa specyficzne związki, (Z)-3-heksenal (Z-3-HAL) i (E)-2-heksenal (E-2-HAL), wydzielane gdy rośliny są uszkodzane, odgrywają kluczową rolę w indukowaniu sygnalizacji obronnej w Arabidopsis.

Te przełomowe badania mają ogromne znaczenie dla różnych dziedzin, zwłaszcza dla rolnictwa. Dr Kenji Matsui z Uniwersytetu Yamaguchi podkreślił, że zrozumienie mechanizmów komunikacyjnych między roślinami może prowadzić do rozwoju bardziej skutecznych strategii zwalczania szkodników i ochrony upraw. Dzięki temu rolnicy będą mogli lepiej zrozumieć i wykorzystać naturalne mechanizmy obronne roślin.