Vad styr trädens grenar?

Forskarna har hittat ett hittills okänt hormon som växter och träd använder till att hålla ordning på sina grenar.

ANNONS
|

Varje växt är en individ. Det finns inte två träd som ser exakt likadana ut. De har ärvt en grundform, men de är högst flexibla och anpassar sin byggnad efter omständigheterna.

Växter är kemiska maskiner. En växt måste både kunna kommunicera med sin omgivning, och samordna funktionerna i sina olika delar. De har inga nerver, bara molekyler att skicka runt.

Mycket av växtvärldens signalsystem är ännu utforskat, men man känner sen länge till fem olika sorters hormoner som är med i spelet. Åtminstone två av dem påverkar växtens arkitektur.

Bryter man av toppskottet på ett träd skjuter det snabbt nya skott i sidled. Biologerna har vetat sen 1930-talet hur det fungerar.

ANNONS

När en stam eller gren växer bildas rader med knoppar, som är förberedda för att utvecklas till sidogrenar. Men toppskottet producerar ett hormon, döpt till auxin, som försätter knopparna i viloläge. Tar man bort toppskottet kommer det inget auxin längre. Knopparna aktiveras och sidogrenarna börjar växa ut.

Men det är mera invecklat än så.

På 1940-talet hittade man ett annat hormon, cytokinin, som fungerar tvärtom: det sätter fart på reservknopparna, och det kommer inte uppifrån toppskotten, utan nerifrån roten.

Sen dess har forskarna tänkt sig att ett intrikat samspel mellan auxin och cytokinin reglerar grenverket. Men det stämmer inte heller.

Backtrav är en oansenlig men vanlig växt, som blivit botanikernas mest omhuldade försöksobjekt. För några år sen hittade man en variant med en genetisk defekt som fick den att skjuta ut abnormt många sidogrenar, som om den var en liten buske.

Någon upptäckte att det gick att ympa en muterad planta på en frisk rot. Man fick då en helt normal backtrav igen. Det kom alltså något från roten som kunde blockera sidogrenarna, och därmed motverka den genetiska defekten.

Det var inte auxin, eftersom auxin bildas i toppen och inte i roten. Men det var inte heller cytokinin, som visserligen bildas i roten, men som stimulerar sidogrenarna.

ANNONS

Det verkade finnas ytterligare ett hormon.

I flera år har forskarna letat efter det okända hormonet. Som ofta händer har nu två olika forskarlag löst gåtan samtidigt. De har skrivit var sin artikel, som bägge publiceras i senaste numret av Nature.

Gåtans svar är en överraskning. Hormonet består nämligen av ett ämne som är känt sen tidigare.

Det finns växter som specialiserat sig på att parasitera på andra växter. De borrar helt enkelt in sina rötter i värdväxtens, och hämtar all näring de behöver.

I Sverige finns flera sorters snyltrot, som agerar på det sättet. I Asien och Afrika härjar flera arter av släktet Striga, som vållar enorma skador på skördarna.

Parasitväxternas frön vet precis när det är dags att gro. De snappar upp en signalsubstans som nästan alla växter utsöndrar från rötter. Den har döpts till strigolakton, och har fått stor betydelse i försöken att bekämpa parasiterna.

Men varför sänder växterna ut strigolakton i jorden?

De flesta växter samarbetar intimt med svampar. Runt rottrådarna utvecklas nätverk av svamphyfer, som bildar ett vidsträckt underjordiskt transportsystem. Svamparna är experter på att plocka till sig näring ur marken. De levererar en del av den till växterna, och får socker och andra godsaker i utbyte.

ANNONS

För bara några år sen upptäckte forskarna att växterna använder strigolakton för att signalera till svamparna att de vill bli inkopplade till det underjordiska rörsystemet. Det är det parasiterna utnyttjar.

Det visar sig nu att de defekta backtravplantorna, de som blir små buskar, kan botas om det behandlas med strigolakton. Det och en rad andra pusselbitar avslöjar strigolakton som det okända, sjätte hormonet.

Vi har därmed tre hormoner som reglerar grenbildningen, med ett slags kemisk programmering, vars detaljer ännu är okända.

Växterna klarar sig med extremt små halter av strigolakton. Det är därför vetenskapen missat dess existens fram till nu.

Men det har funnits där hela tiden - troligen ända sen växterna gick upp på land för 400 miljoner år sen.

Plantans flexibla konstruktion var ett viktigt konkurrensmedel redan från början. Också det hemliga samarbetet med svamparna inleddes tidigt. Strigolakton är, med andra ord, en av evolutionens nyckelsubstanser.

fakta Kemisk fjärrkontroll

Hormoner är ämnen som bildas i speciella körtelvävnader, och som sen används som styrmedel i andra delar av organismen. De finns vanligen i flera olika kemiska varianter. Strigolakton är alltså snarast ett samlingsnamn på en grupp likartade ämnen.

ANNONS