Όλοι πιστεύουμε ότι τα φυτά δεν «βλέπουν» αφού δεν έχουν μάτια, δεν «αισθάνονται» αφού δεν έχουν νεύρα. Και όμως τα φυτά «αντιδρούν» στο περιβάλλον τους διότι έχουν μια εξαιρετική ευαισθησία στο φως. Αν και δεν διαθέτουν όργανα όρασης όπως τα ζώα, τα φυτά είναι αληθινοί δεξιοτέχνες στην αντίληψη του φωτός. Με εξειδικευμένους φωτοϋποδοχείς, μπορούν να ανιχνεύουν όχι μόνο την ένταση και τη διάρκεια του φωτός, αλλά και το χρώμα!!! και την κατεύθυνσή του!!!!, προσαρμόζοντας ανάλογα την ανάπτυξή τους. Από την κίνηση των ηλιοτρόπιων που ακολουθούν τον ήλιο μέχρι την ανθοφορία που συγχρονίζεται με τις εποχές, η ικανότητα των φυτών να «διαβάζουν» το φως είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωσή τους και κατ’ επέκταση, για ολόκληρο τον πλανήτη μας.
Πως "βλέπουν" τα φυτά;
Η αντίληψη του φωτός από τα φυτά δεν είναι φυσικά ανάλογη της ανθρώπινης όρασης. Εμείς χρησιμοποιούμε μάτια και εγκέφαλο για να σχηματίσουμε εικόνες και να αναγνωρίσουμε αντικείμενα. Αντίθετα τα φυτά «διαβάζουν» το φως με εξειδικευμένες διαδικασίες που θα περιγράψουμε στη συνέχεια, για να προσαρμόσουν τις φυσιολογικές λειτουργίες τους.
Πώς αντιλαμβάνονται το φως τα φυτά;
Η αντίληψη του φωτός στα φυτά γίνεται μέσω φωτοϋποδοχέων. Οι φωτοϋποδοχείς είναι εξειδικευμένες πρωτεΐνες που επιτρέπουν στα φυτά να αντιλαμβάνονται και να αποκρίνονται στο φως. Δρουν ως «αισθητήρες» που ανιχνεύουν διαφορετικά μήκη κύματος και ρυθμίζουν κρίσιμες φυσιολογικές διεργασίες, όπως η ανάπτυξη, η ανθοφορία και η φωτοσύνθεση. Οι κύριοι φωτοϋποδοχείς των φυτών περιλαμβάνουν:
1. Τα φυτοχρώματα ανιχνεύουν το κόκκινο και το υπέρυθρο φως, ρυθμίζοντας βασικές διεργασίες ανάπτυξης και προσαρμογής των φυτών. Αυτές οι πρωτεΐνες βρίσκονται σε όλες τις ανώτερες φυτικές μορφές και παίζουν κρίσιμο ρόλο στη βλάστηση των σπόρων, στην επιμήκυνση των βλαστών, στην ανθοφορία, καθώς και στην προσαρμογή των φυτών στις εναλλαγές φωτός και σκιάς. Τα φυτοχρώματα υπάρχουν σε δύο μορφές: την ανενεργή (Pr), που απορροφά κόκκινο φως (660 nm), και την ενεργή (Pfr), που απορροφά υπέρυθρο φως (730 nm). Η μετατροπή μεταξύ αυτών των δύο μορφών επιτρέπει στο φυτό να «αντιλαμβάνεται» τις αλλαγές στο φωτός του περιβάλλοντος και να προσαρμόζει τη φυσιολογία του αναλόγως.
2. Τα κρυπτοχρώματα και οι φωτοτροπίνες: είναι δύο κατηγορίες φωτοϋποδοχέων στα φυτά που ανιχνεύουν το μπλε και το υπεριώδες φως, ρυθμίζοντας διάφορες φυσιολογικές διεργασίες. Τα κρυπτοχρώματα είναι πρωτεΐνες που απορροφούν φως στο μπλε και υπεριώδες φάσμα και εμπλέκονται στη ρύθμιση του κιρκαδικού ρυθμού, της ανθοφορίας, της ανάπτυξης των βλαστών και της φωτομορφογένεσης. Οι φωτοτροπίνες, επίσης φωτοϋποδοχείς του μπλε φωτός, είναι κυρίως υπεύθυνες για την κίνηση των φυτών προς το φως (φωτοτροπισμός), τη ρύθμιση του ανοίγματος των στομάτων και την προσαρμογή της θέσης των χλωροπλαστών, ώστε να βελτιστοποιηθεί η απορρόφηση φωτός ή να μειωθούν οι βλάβες από την υπερβολική ακτινοβολία.
3. Το UVR8 (UltraViolet Resistance Locus 
είναι ένας φωτοϋποδοχέας στα φυτά που ανιχνεύει την υπεριώδη ακτινοβολία τύπου Β (UV-B, 280-315 nm). Παίζει καθοριστικό ρόλο στην απόκριση των φυτών στην υπεριώδη ακτινοβολία, ενεργοποιώντας μηχανισμούς προστασίας, όπως η σύνθεση φλαβονοειδών και άλλων αντιοξειδωτικών ουσιών που μειώνουν τις βλάβες στο DNA και στις πρωτεΐνες. Ο UVR8 συμμετέχει επίσης στη ρύθμιση της ανάπτυξης των φυτών, επηρεάζοντας το σχήμα τους και την αντοχή τους σε περιβαλλοντικές προκλήσεις.
είναι ένας φωτοϋποδοχέας στα φυτά που ανιχνεύει την υπεριώδη ακτινοβολία τύπου Β (UV-B, 280-315 nm). Παίζει καθοριστικό ρόλο στην απόκριση των φυτών στην υπεριώδη ακτινοβολία, ενεργοποιώντας μηχανισμούς προστασίας, όπως η σύνθεση φλαβονοειδών και άλλων αντιοξειδωτικών ουσιών που μειώνουν τις βλάβες στο DNA και στις πρωτεΐνες. Ο UVR8 συμμετέχει επίσης στη ρύθμιση της ανάπτυξης των φυτών, επηρεάζοντας το σχήμα τους και την αντοχή τους σε περιβαλλοντικές προκλήσεις.Τι «βλέπουν» τα φυτά;
Με τους φωτοϋποδοχείς τους, τα φυτά αντιλαμβάνονται διάφορες παραμέτρους του φωτός:
• Κατεύθυνση: Καταλαβαίνουν από ποια πλευρά έρχεται το φως, με αποτέλεσμα να στρέφουν τα φύλλα και τα στελέχη τους προς αυτό (φωτοτροπία).
• Ένταση: Εντοπίζουν την ένταση του φωτός, προσαρμόζοντας την ανάπτυξή τους για να μεγιστοποιήσουν τη φωτοσύνθεση.
• Χρώμα: Διακρίνουν το μήκος κύματος του φωτός (π.χ., κόκκινο, μπλε), προσαρμόζοντας διαδικασίες όπως η άνθιση ή η βλάστηση.
• Διάρκεια φωτός (φωτοπερίοδος): Κατανοούν τη διάρκεια της ημέρας και της νύχτας, ρυθμίζοντας την εποχιακή ανάπτυξη και την άνθιση.
Παραδείγματα «όρασης» στα φυτά.
1. Φωτοτροπία: Τα φυτά στρέφονται προς την πηγή του φωτός, χάρη στις φωτοτροπίνες που ανιχνεύουν το μπλε φως.
2. Φωτοπερίοδος: Ορισμένα φυτά ανθίζουν μόνο όταν οι ώρες φωτός της ημέρας φτάσουν σε ένα συγκεκριμένο μήκος, βασιζόμενα στα φυτοχρώματα.
3. Απόκριση στη σκιά: Τα φυτά μπορούν να αναγνωρίσουν αν βρίσκονται στη σκιά άλλων φυτών (χάρη στο κόκκινο φως που φιλτράρεται) και να μεγαλώσουν ταχύτερα για να φτάσουν στο φως.
Συμπέρασμα
Τα φυτά δεν βλέπουν όπως οι άνθρωποι, αλλά η ικανότητά τους να «αντιλαμβάνονται» το φως είναι εξαιρετικά πολύπλοκη. Μέσω των φωτοϋποδοχέων τους, «διαβάζουν» τον κόσμο του φωτός, ρυθμίζοντας την ανάπτυξή τους και προσαρμόζοντας τις λειτουργίες τους στο περιβάλλον. Αυτό τους δίνει μια μοναδική «οπτική» που εξυπηρετεί την επιβίωσή τους.
Από Παύλος Κωνσταντινίδης
