Flowers that want to be heard

Flowers that want to be heard

Nectar-eating bats find their flowers based on echolocation. This works best with flowers that stick out show American and Colombia researchers in the New Phytologist.

Bats pollinated flowers have less showy colours, a wide bell forming corella. They smell musty. And the produce lots of pollen. In addition they often stick out from the rest of the plant.

For lots of these characteristics it is known by now how they benefit the bats and pollination. The wide flowers and lots of pollen enable the sticking of the pollen to specific regions of the bats head. The musty smell actually attracts the bats. And the flower colour explains itself. In the dark colours are less noticeable, so no reason for plants to invest energy in this at all.

But one question was still open: why are the bat pollinated flowers so well-exposed. This the researchers decided to investigate. Ther were three possible answers to this question: 1) in this way the wings of the bats are not hindered by the rest of the plant, 2) to avoid hidden predators a chance to attack unseen, or 3) in order that bats can better find the flowers.

Flowers with longer flowers stems can be heard better by bats

The researchers decided to test the later option. For this they placed flowers either alone i, or near a big plant in a big cage. In this way the researcher could test simple and complex situations. In the simple situations the researchers predicted that flowers would be better noticeable with echolocation than in complex situations. The last thing they tested was the effect of long or short flower stem length. The flower searching bats the researchers recorded on video.

The first thing the researchers noticed that in simple situations the bats found the flowers on short stems just as well as the flowers on long stems. In complex situations this was no longer the case. The bats took longer to find the flowers on short stems.

This shows that longer flower stems help the flower to be found by the bats. Or as the researchers say: it helps the flowers to be heard in the midst of the background noise of the rest of the plant.

Literature

Muchhala, N., Moreira-Hernández, J. and Zuluaga, A. (2024), Making yourself heard: why well-exposed flowers are an adaptation for bat pollination. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.20075

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

🍵 Buy me a tea

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Bloemen die gehoord willen worden

Bloemen die gehoord willen worden

Nectar etende vleermuizen vinden hun bloemen op gehoor. Dit lukt alleen als die bloemen uitsteken zo laten Amerikaanse en Colombiaanse onderzoekers in de New Phytologist zien.

Door vleermuizen bestoven bloemen zijn minder felgekleurd, hebben een wijde belvormige kroon. Ruiken nog al muf. Hebben veel stuifmeelkorrels. Daarnaast steken ze vaak uit ten opzichte van de rest van de plant.

Voor veel van deze kenmerken is inmiddels bekend hoe die de vleermuizen en bestuiving van pas komen. Zo zorgen de wijde bloemen met veel stuifmeel ervoor dat veel stuifmeelkorrels op speciale plekken op het hoofd van de vleermuis terecht komen. De muffe geur trekt de vleermuizen aan. En wat betreft de bloemkleur, dat laat zich eigenlijk al raden. In het donker vallen kleuren nu eenmaal minder op, dus waarom daar als plant je energie aan verspillen.

Maar er stond nog een vraag open: waarom steken die vleermuis bestoven bloemen uit. Dit besloten de onderzoekers nader te bestuderen. Beginnend hadden ze drie mogelijke verklaringen: 1) zo zit de rest van de plant de vleugels van de vleermuis niet in de weg, 2) om verborgen vijanden geen kans te geven om ongezien aan te vallen, of 3) zodat vleermuizen de bloemen makkelijker vinden.

Bloemen op langere stengels zijn beter hoorbaar voor vleermuizen

De onderzoekers besloten om die laatste optie te testen. Hiervoor plaatsten ze bloemen of alleen, of vlakbij een grote plant in een grote kooi. Hiermee konden ze simpele en complexe situaties testen. In de simpele zo voorspelde de onderzoekers zou de bloem met behulp van echolocatie beter opvallen dan in de complexe situaties. Als laatste testte de onderzoekers het effect van bloemen met een korte of lange stengel. De bloemzoekende vleermuizen legde de onderzoekers vast op video.

Het eerste wat opviel was dat in de simpele omstandigheden de vleermuizen de bloemen met lange en korte stengels even goed konden vinden. In complexere situaties bleek dat niet meer zo te zijn. Daar deden de vleermuizen er langer over om bloemen met korte stengels te vinden.

Dit laatste laat zien dat de langere stengel de bloem helpt om gevonden de worden door de vleermuizen. Of zo als de onderzoekers het stellen: het helpt de bloemen om gehoord te worden ten midden van het achtergrond geluid van de rest van de plant.

Literatuur

Muchhala, N., Moreira-Hernández, J. and Zuluaga, A. (2024), Making yourself heard: why well-exposed flowers are an adaptation for bat pollination. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.20075

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

🍵 Buy me a tea

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega
Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.

Deciphering stress reactions

Deciphering stress reactions

At first glance a plants reaction to many stressors appear to be identical. Still each stressor elicit a specific response. Now German researchers show in Nature using light-gated calcium and anion channels that the difference is in the tiniest detail of the reaction.

In studies with animal cells, researchers are using them for some time. Light sensitive proteins, that enable researchers to use light signal tell cells what to do. But recently researchers figured out how to use them to study plants without interfering with normal plant growth.

For the recently published study the researchers used two light sensitive channels. The first channel, XXM, allows by green light calcium ions into the cell. The second channel, ARC1, allows by green light anion ions out of the cell. Both cause an electric current to move over the cell membrane.

The effect that both light sensitive channels have on the plants is completely different. The leaves, of plants in which XXM is turned on, die. This the researchers could prevent by giving the plant a calcium ion binding substance. In contrast, the leaves, of plants is which ARC1 is turned on, wilt as if they did not got enough water. Turning off the green light allowed the plants to recover.

Minute differences in initial stress responses cause different reactions

Subsequently the researchers measured the amount of stress hormones the plant produces. In plants in which XXM in turned on, jasmonic acid and salicylic acid were more abundant. Both hormones are involved in the regulation of pathogen defence. In plants in which ARC1 is turned on the drought response hormone, ABA, is more abundant.

Finaly the researchers analysed which genes were turned on or off as a result of the turning on one of the light sensitive channels. This, it turned out, were a lot. Detailed analysis confirmed the earlier findings: the combination of a membrane current and increased calcium concentration activates pathogen responses. While is there only a membrane current, then drought stress reaction is activated.

With this study the researchers have taken the first step in the deciphering of how a plant knows which stress response to activate. Up till now the initial response appeared to be identical, but through use of these two light sensitive channels the researchers show that there are minute differences. In this study the light signal the researchers used activated the light sensitive channels in the whole plant. But in future studies the light signal can be focussed on a few cells, the researchers say, so they might study local effects.

Literature

Ding, M., Zhou, Y., Becker, D. et al. Probing plant signal processing optogenetically by two channelrhodopsins. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07884-1

Thanks for reading.
If you like what you read, support me with on of the following actions

🍵 Buy me a tea

Follow me on LinkedIn or BlueSky
Share it with a friend or co-worker
Singing up to my newsletter so my next blog lands directly in your inbox

Stress reacties ontrafelen

Stress reacties ontrafelen

Op het oog lijken de eerste reacties van een plant op veel soorten stress op elkaar. Toch krijgt elke stress soort een specifieke reactie. Nu laten Duitse onderzoekers in Nature met behulp van licht geschakelde calcium en anion kanalen zien dat het verschil hem in de kleinste details zit.

Voor onderzoek met dierlijke cellen gebruiken onderzoeker ze al een tijdje. Lichtgevoelige eiwitten die het mogelijk maken om een cel instructies te geven met licht signalen. Maar recentelijk zijn onderzoekers er ook achter hoe ze in te zetten in planten, zonder de groei van planten zelf te verstoren.

Voor het recent verschenen onderzoek gebruikte de onderzoekers twee lichtgevoelige kanalen. Het ene kanaal, XXM, laat bij groen licht calcium ionen de cel binnen. Het andere kanaal, ACR1, laat bij groen licht negatief ionen de cel uitgaan. En beide zorgen dat over het celmembraan een stroompje loopt.

Het effect die XXM en ARC1 hebben op de planten waar ze in zitten is totaal anders. Bij planten waarbij XXM aanstaat gaan de bladeren dood. Dit konden de onderzoekers onderdrukken door de plant een calciumionbindende stof te geven. Daarentegen gingen de bladeren slap hangen van planten waarbij ACR1 aanstaat, alsof ze te weinig water hadden. Schakelede de onderzoekers het groene licht uit dan herstelde de balderen van ARC1 bevattende planten zich weer.

Minieme verschillen in de reactie op stress resulteren in verschillende acties

Vervolgens maten de onderzoekers de hoeveelheid stress hormoon die de platen aanmaakten. Voor planten waarbij XXM aanstaat was er meer jasmijnzuur en salicylzuur aanwezig, beide hormonen zijn betrokken bij het aansturen van de verdediging tegen ziektemakers. Maar in planten waarbij ARC1 aanstaat maten de onderzoekers meer ABA, een hormoon dat de reactie op water tekort aanstuurt.

Als laatste analyseerde de onderzoekers welke genen aan of uitgaan na aanleiding van het aanschakelen van een van de twee lichtgevoelige kanalen. Dit bleken er een hele boel te zijn, Gedetailleerd uitpluizen bevestigde het beeld dat de onderzoekers van de eerdere analyses hadden gekregen: de combinatie van membraam stroompje en verhoogde calcium concentratie zet de reactie op ziektemakers in gang. Terwijl alleen een membraam stroompje een reactie op droogte aanzet.

Met dit onderzoek hebben de onderzoekers de eerste stap gezet in het ontrafelen van hoe de plant weet welke stress reactie aan te zetten. De allereerste reacties leken tot nu toe precies het zelfde te zijn, maar door het gebruik van twee licht gevoelige kanalen laten de onderzoekers zien dat ze toch minieme verschillen vertonen. In dit onderzoek gebruikte de onderzoekers nog een plant overkoepelend licht signaal. Maar in de toekomst zeggen de onderzoekers ook zal dit licht signaal meer gefocust zijn op enkele cellen om bijvoorbeeld lokale effecten te bestuderen.

Literatuur

Ding, M., Zhou, Y., Becker, D. et al. Probing plant signal processing optogenetically by two channelrhodopsins. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07884-1

Bedankt voor het lezen
Vond je het interessant, overweeg dan een van de volgende acties

🍵 Buy me a tea

Volg me op LinkedIn of BlueSky
Stuur het door aan een vriend of collega
Abonnneer je op m’n nieuwsletter zodat de volgende automatisch in je inbox verschijnt.