Eerste hulp bij vraatinsecten
Gewond door insectenvraat geven planten twee ronden van vluchtige moleculen af. De eerste dient om de wonden af te sealen en als een alarm voor de verder weg gelegen delen van de plant en voor de buurplanten die het signaal oppikken. De tweede ronde is om de natuurlijke vijanden van de schadeveroorzakende insecten aan te trekken. Nu laat een nieuwe studie van Zwitserse onderzoekers zien dat die bijstander planten de natuurlijke vijanden aantrekkende geuren eerder afgeven dan de gewonde planten.
De eerste geuren die afgegeven worden, al binnen enkele seconden, zijn de zogenaamde groene blad vluchtige stoffen. Deze zijn van tevoren gemaakte moleculen die uit het op geknaagde blad ontsnappen wanneer de cellen beschadigd raken. Pas uren tot dagen later geven gewonde planten de tweede reeks geuren af. Deze keer indolen en terpenen bevattend. De taak van deze moleculen is te functioneren als een uithangbord voor jagende insecten, vooral de natuurlijke vijanden van de insecten die de plant aan het opeten zijn. De plant maakt en geeft deze pas af als deze nodig zijn, daarom duurt het langer voordat ze afgegeven kunnen worden.
Nu reageren ook buurplanten doormiddel van het afgeven van vluchtige stoffen die de natuurlijke vijanden aantrekken van de schadeveroorzakende insecten. De belangrijke vraag is nu, wie doet wat en in welke volgorde. Dit wetende helpt met het begrijpen van niet alleen hoe planten zichzelf beschermen, maar ook hoe dit op een populatieniveau, zoals op een akker, uitpakt.
Onverwachte uitkomst
Voordat de onderzoekers de timing van de geur afgifte uitzochten, verwachte de onderzoekers dat de buurplanten langzamer reageerde. In het beste geval verwachtte ze dat de bijstanders hun geuren ongeveer een minuut later dan de gewonde plant zouden afgeven. Dit was alleen niet wat ze zagen.
Ze begonnen met het meten van de vluchtige stoffen die de gewonde en bijstander mais planten afgeven nadat er een gewond was. Het viel de onderzoekers op dat alleen de gewonde plant de groene blad vluchtige moleculen afgaf. Maar de tweede ronde van vluchtige stoffen afgifte, die de indolen en terpenen bevatten, gaven de bijstander planten ongeveer 15 tot 80 minuten sneller af dan de gewonde planten.
Vervolgens wilde de onderzoekers weten waarom deze bijstander planten sneller reageerde. Omdat deze vluchtige stoffen nieuw gemaakt worden, testte de onderzoekers of dit de oorzaak was voor het verschil in afgiftesnelheid. Maar tot hun verrassing zagen de onderzoekers dat de activatie van de genen die hiervoor nodig waren net zo snel ging in de gewonde en de bijstander planten. Er was dus geen verschil.
Geen uitweg hebben
Vervolgens dachten de onderzoekers dat een verschil in open huidmondjes, de poriën in bladeren, verantwoordelijk konden zijn. De onderzoekers zagen dat de gewonde bladeren hun huidmondjes rondom de wond dicht hielden. De suggestie hier is dat planten dit doen om water verlies te voorkomen. De status van de huidmondjes in de bijstander planten veranderde niet na het detecteren van de groene blad vluchtige moleculen.
Dit maakt dat de huidmondjes een goede kandidaat kunnen zijn voor de oorzaak van het langzamer afgeven van de tweede ronde van vluchtige stoffen door de gewonde planten. Het probleem is alleen dat zowel het geforceerd openhouden van de huidmondjes als het geforceerd dichthouden gepaard gaan met veel bijwerkingen die het effect op de afgiften van vluchtige stoffen vertroebelen.
Het laatste wat de onderzoekers deden was het bevestigen dat groene blad vluchtige moleculen inderdaad verantwoordelijk zijn voor het aanmaken en afgeven van de vluchtige stoffen door de bijstander planten. De onderzoekers creëerde hiervoor drie type planten die of geen indolen, of geen terpenen, of geen groene blad vluchtige moleculen konden maken. Alleen wanneer de gewonde planten geen groene blad vluchtige moleculen konden aanmaken gaven de bijstander planten geen natuurlijke vijanden aantrekkende geuren af.
Dus, groene blad vluchtige moleculen afgegeven door de gewonde planten worden opgepikt door buurplanten die het gebruiken om jagende insecten aan te trekken. Deze mogelijkheid van buurplanten om deze groene blad vluchtige stoffen op te pikken is waarschijnlijk een bij effect van de mogelijkheid om groene blad vluchtige stoffen op te pikken die door hun eigen verder weggegelegen bladeren worden afgegeven. Te gelijker tijd, zorgt dit ervoor op populatieniveau voor zowel een sneller als sterkere aantrekking van de jagende insecten dan als alleen de gewonde plant een verzoek voor hulp uitzendt. Dus die afluisterende buren kunnen dus toch nog een voordeel hebben.
Literatuur
T.M. Cofer, L. Hu, G. Glauser, & M. Erb, (2026) Rapid green leaf volatile sensing allows intact plants to release induced volatiles earlier than wounded emitters, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (44) e2604047123, https://doi.org/10.1073/pnas.2604047123
