A zombik nem csak a horrorfilmek világában léteznek – a természet is tartogat meglepő példákat a „mentálisan irányított” viselkedésre. A növényvilágban is akadnak olyan szereplők, amelyek képesek más növényeket manipulálni, befolyásolni, sőt: teljesen kiszipolyozni őket. Ilyen különleges lények a parazita növények, és közülük is kiemelkedik a különösen agyafúrt Cuscuta nemzetség, magyarul aranka (régebbi, népies nevén: aratóguzsaly).

Láthatatlan szálakon – így vadászik a Cuscuta

A Cuscuta-fajok egyedülállóak abban, hogy szinte teljesen lemondtak a fotoszintézisről. Ezek a növények vékony, sárgás vagy narancssárga indákat hajtanak, amikkel kitapogatják környezetüket – keresik a gazdanövényt, akire rátekeredhetnek.

Amint megtalálták az ideális célpontot, szívószerveket (haustoriumokat) fejlesztenek, amelyek behatolnak a gazdanövény szöveteibe, és elszívják a vizet, cukrot, tápanyagokat. Gyakorlatilag összekötik az érrendszerüket a másik növényével – mint egy élő növényi infúzió.

Kémiai hírszerzés – a zombinövény előre tudja, kit támadjon meg

A Cuscuta nemcsak fizikailag, hanem kémiailag is érzékeli a potenciális gazdanövényeket. Kutatások szerint a levegőben terjedő illékony anyagok (volatile organic compounds, VOC-k) alapján „dönti el”, melyik növényhez érdemes odakúszni. Ha például egy paradicsom vagy szója közelében van, nagyobb eséllyel indul arra – ezeket ugyanis könnyen ki tudja fosztani.

De a manipuláció itt nem áll meg: bizonyos vizsgálatok szerint a Cuscuta megzavarja a gazdanövény védekező rendszerét, hormonális szinten. Az auxin és szalicilsav szintjének manipulálásával elnyomja a fertőzési reakciókat – vagyis észrevétlenül hatol be, mint egy igazi biológiai kém.

Az irányítás művészete – megváltozik a gazda génkifejeződése

Az egyik legmegdöbbentőbb felfedezés az volt, hogy a Cuscuta kis RNS-eket (siRNA-kat) juttat át a gazdanövénybe, amelyek módosítják annak génexpresszióját. Ez azt jelenti, hogy a gazdanövény bizonyos gének működését leállítja vagy megváltoztatja – pontosan úgy, ahogy azt a parazita „szeretné”.

A Virginia Tech egyetem kutatói 2018-ban igazolták, hogy ezek az átadott RNS-ek kulcsszerepet játszanak abban, hogy a gazdanövény ne indítson immunválaszt. Így a Cuscuta nemcsak szívja, hanem programozza is a gazdanövényét – innen jön a „zombi növény” elnevezés.

Egyre több áldozat – mezőgazdasági károkozás

A Cuscuta nem csak tudományos szempontból érdekes, hanem komoly gazdasági kártevő is. Egyes fajai világszerte termőföldeket fertőznek meg, különösen hüvelyeseket, napraforgót, paradicsomot. Mivel a parazita gyorsan terjed, nehéz kiirtani, és a növényvédő szerek is csak korlátozottan hatékonyak ellene.

Ugyanakkor a kutatások előrehaladtával egyre több lehetőség nyílik arra, hogy genetikailag ellenálló növényeket hozzanak létre, vagy célzott RNS-interferenciás módszerekkel blokkolják a Cuscuta irányító mechanizmusait.

Parazita, de lenyűgöző

Bár elsőre hátborzongatónak tűnhet egy növény, amely más fajokat irányít, a Cuscuta viselkedése valójában a természet intelligens alkalmazkodóképességének csodás példája. Evolúciós szempontból ez a parazita tökéletesen megtalálta azt a rést, ahol más növények már nem tudnának megélni – és megtanulta, hogyan használja ki a többieket túléléséhez.

Egy biztos: ha legközelebb meglátsz egy sárga, tekeredő növényi fonalat a kert szélén, lehet, hogy épp egy zombi növénnyel van dolgod.

Hivatkozások:
– Kim, G. et al. (2014). Genomic-scale exchange of mRNA between a parasitic plant and its hosts. Science, 345(6198), 808–811. https://doi.org/10.1126/science.1253122
– Shahid, S. et al. (2018). MicroRNAs from the parasitic plant Cuscuta campestris target host messenger RNAs. Nature, 553(7686), 82–85. https://doi.org/10.1038/nature25027
– Runyon, J. B. et al. (2006). Volatile chemical cues guide host location and host selection by parasitic plants. Science, 313(5795), 1964–1967. https://doi.org/10.1126/science.1131371
– Vaughn, K. C. (2003). Dodder hyphae invade the host: a structural and immunocytochemical characterization. Protoplasma, 220(3-4), 189–200. https://doi.org/10.1007/BF01281803