Z tego artykułu dowiesz się:

Stres jest nieodłączną częścią naszego życia. Stresuje nas szkoła, uczelnia, praca. Korki, brak miejsca parkingowego. Rachunki do zapłacenia, rosnące koszty życia. Być może Cię to zdziwi, ale rośliny także są zestresowane. Wiem, wiem teraz brzmi to śmiesznie. Dlatego właśnie zapraszam Cię na pierwszy artykuł z serii Zestresowane rośliny. Dzisiaj wyjaśnimy czym jest stres w odniesieniu do rośliny. Rozważymy co go wywołuje, a także jakie skutki przynosi on dla rośliny.

Co to jest stres?

Rośliny, które rosną w warunkach naturalnych są stale narażone na działanie czynników stresowych. Samo słowo „stres” pochodzi od łacińskiego stringere, co oznacza nie więcej jak „wymuszać reakcję”. Słowo to z biologicznego punktu widzenia ma nie do końca precyzyjne znaczenia. Terminem tym określa się zarówno czynnik, który działa na organizm, stresując go, jak i samą reakcję organizmu tym czynnikiem wywołaną. Z tego względu dobrze jest wyróżniać czynnik stresowy będący stresorem, czy bodźcem wywołującym reakcję stresową, czyli odpowiedź na bodziec.

Reakcja stresowa może być specyficzna, czyli charakterystyczna dla danego stresora, lub niespecyficzna. Niespecyficzna tyczy się sytuacji kiedy reakcje na różne czynniki stresowe są podobne.

Słowo „stres” pochodzi od łacińskiego stringere, co oznacza „wymuszać reakcję”

Podział czynników stresowych

Generalnie czynniki generujące stres możemy podzielić na dwie grupy:

  • czynniki abiotyczne
  • czynniki biotyczne.
Roślina

Czynniki abiotyczne

Czynniki abiotyczne to czynniki fizyczne, nieożywione, które wpływają na roślinę. Wśród nich wymienić można: promieniowanie ultrafioletowe, dostępność wody i soli mineralnych, temperaturę, zawartość poszczególnych gazów (O2, CO2). Należą tu również czynniki mechaniczne: silny wiatr, śnieg, pokrywa z lodu.

Czynniki biotyczne

Czynniki biotyczne to czynniki z biologicznego punktu widzenia żywe. Są to inne organizmy roślinne, a znaczenie ma to jak gęsto są rozmieszczone. Ważną rolę pełnią roślinne pasożyty, wywołujące stres u roślin na których pasożytują. W końcu, nie sposób nie wspomnieć o alleopatii – czyli wzajemnym oddziaływaniu roślin na siebie. Zachodzi on za pośrednictwem wytwarzanych i wydzielanych do środowiska przez roślinę substancji chemicznych. Alleopatia może być dodatnia, gdy wpływ substancji na inne organizmy jest pozytywny, lub ujemna, gdy jest on negatywny.

Innymi czynnikami biotycznymi są mikroorganizmy: bakterie, wirusy i grzyby. Ich obecność mimo że kojarzy się negatywnie nie zawsze taka jest. Przykładem negatywnego oddziaływania jest wywoływana przez grzyby z rodziny mączniakowców chorób o wspólnej nazwie mączniak prawdziwy. Zaatakowane rośliny charakteryzuje biały, mączysty nalot na ich zielonych częściach. Pozytywne oddziaływanie występuje natomiast między roślinami bobowatymi, a ryzobakteriami, które pobierają dla tych roślin azot atmosferyczny niezbędny do ich wzrostu.

Kolejnym czynnikiem biotycznym są zwierzęta – przede wszystkim chodzi tu o roślinożerców i pasożyty. Roślinożercy zgryzają i depczą rośliny, a pasożyty żerują na nich, niejednokrotnie wywołując choroby.

Osobną grupą, jednak należącą do czynników biotycznych są czynniki antropogeniczne. Są one wywoływane działalnością człowieka. Wśród nich zanieczyszczenia pochodzące z przemysłu, pożary, promieniowanie jonizujące, uwalniane do gleb pestycydy, sztuczne zmieniona struktura gleb.

Roślina

Konsekwencje odczuwania stresu przez rośliny

Stres wywołuje szereg reakcji na poziomie budowy i funkcji komórek. Zmiany te mogą być pierwotne/wtórne, bezpośrednie/pośrednie, odwracalne/nieodwracalne.

Stres pierwotny to stres wywołany bezpośrednim działaniem stresora. Przykładowo: roślina narażona na podwyższoną temperaturę (podwyższona temperatura jest stresem pierwotnym) zaczyna oddawać z komórek wodę. To wywołuje stres wtórny, którym jest odwodnienie komórek.
Jednak podwyższona temperatura może wywołać dodatkowo odwracalne zmiany w strukturze błon komórkowych. Ponieważ są wywołane działaniem czynnika są to zmiany bezpośrednie. Zmiana struktury błon komórkowych może wywołać zmiany metaboliczne. Dlatego jest to uszkodzenie pośrednie.

Jeżeli po zaniknięciu stresora stan komórek wraca do normy mamy do czynienia z uszkodzeniem odwracalnym. Jednak sytuacja w której roślina nie powraca do stanu wyjściowego jest uszkodzeniem nieodwracalnym i prowadzi do śmierci rośliny.

Mikrobiolog, bioanalityk, młody naukowiec z zamiłowaniem do fizjologii roślin i ziołolecznictwa. Otwarta na wszelkie naukowe (i mniej naukowe) dyskusje.

Izabela Baczewska

Źródła

Gaspar Thomas, et al.Concepts in plant stress physiology. Application to plant tissue cultures.” Plant growth regulation 37.3 (2002): 263-285.

Kopcewicz Jan, Lewak StanisławFizjologia roślin [Plant physiology]” PWN Warszawa (2003).

Shulaev Vladimir, et al. „Metabolomics for plant stress response.” Physiologia plantarum 132.2 (2008): 199-208.