"Konkurents on üks tähtsamaid probleeme taime isiklikus elus," ütleb Eesti Maaülikooli (EMÜ) taimefüsioloogia teadur Triinu Remmel, kes töötab professor Ülo Niinemetsa juhitud Taimekasvatuse ja taimebioloogia õppetoolis. Remmeli sõnul püüab taim piltlikult öeldes naabrist parem olla mitmel moel. Näiteks üritab see naabrist kõrgemaks kasvada, et teine teda ära ei varjutaks. Samuti ajab taim teinekord mullas juuri lähima konkurendi suunas, et tema eest vesi ja toitained ära krabada. "Putukherbivoorid on konkurentsi kõrval teine pahategelik probleem, mida teised elusolendid tekitavad. Seegi on taimede jaoks hästi ürgne," jätkab Remmel. 

Viimase viie aasta jooksul uuris ta koos kolleegidega taimede käitumist juhul, kui korraga ollakse kimpus nii konkurentsi kui ka taimtoiduliste putukatega. Selleks tegid nad tubaseid katseid kahte liiki pajuga: tuhkur paju (Salix cinerea) ja vesipajuga (Salix triandra). Teadlased kasvatasid pajusid nii üksinda väikestes pottides kui ka samas potis koos konkureeriva taimega. 

Katse käigus panid teadlased taimed kunstlikult olukorda, kus justkui ründaks neid pajutoiduline võrgendikoi. Neid huvitas, kas taimed hoiatavad üksteist sel juhul ohu eest lõhnaga. "Kui samas potis kasvav konkurent oli väga lähedane sugulane, siis taim lõhnas pärast herbivooria simulatsiooni sama tugevasti nagu üksi kasvades. Kui konkurent oli geneetiliselt võõras, siis lõhna eritamine oli vähenenud. Sellist taktikat ei kasuta aga sugugi mitte kõik liigid," toob Remmel välja.

Võõrastega ei räägita?

Tõsiasi, et taimed omavahel suhtlevad, avastati Triinu Remmeli sõnul juba 1983. aastal. Sellest peale on teemat küll uuritud, ent tema sõnul kipub laiem avalikkus taimede n-ö vestluskultuurist kuuldes endiselt üllatuma. Infovahetus käib taimedel kahte moodi: õhus lenduvate lõhnade ning mullavees lahustunud ühendite kaudu. "See võib olla kõige ürgsem organismide vaheline suhtlemismeedia, mida kasutavad ka bakterid," märgib ta.

Igasugune suhtlemine eeldab, et infot suudetakse ka vastu võtta. "Meie saame lõhnadest teada oma ninas ja suus olevate retseptorite kaudu. Taimedelgi on paljude ühendite jaoks spetsiaalsed retseptorid," selgitab Remmel. Osa keemilisi sõnumeid muugivad taimed lahti aga viisidel, mida loomad info vastuvõtuks ei kasuta. "Nad lasevad ühendid oma rakkudesse sisse ning kui neid on raku sisse palju kogunenud, siis need tekitavad seal muudatusi," kirjeldab teadur.

Nii nagu üle väljaku kaikuvad inimhääled, on ka näiteks üle niidu leviv lõhnapilv avalik informatsioon. "Kõik, keda huvitab ja kellel on vastuvõtuks retseptorid olemas, need saavad teada," tõdeb Remmel. Sestap kuulevad kõik samas paigas kasvavad taimed piltlikult öeldes pealt, kui osa taimi putuka toiduks langemist peljates tugevamalt lõhnab.

Remmeli sõnul ei ole ohu peale eritatav lõhn mõeldud tegelikult teistele taimedele. Pigem hoiatab taim enda teisi lehti ja oksi või siis püüab ligi meelitada kahjurputukate looduslikke vaenlasi. "Küll aga kui naabrid seisavad seal kõrval, siis ei ole midagi, mis takistaks neid seda teada saamast," selgitab teadur.

Tema töörühma tehtud katses oli näha, et taimede lõhnaeritus sõltus sellest, kas või kellega koos kasvati. "Tundub, et tugeva konkurentsi olukorras vähendavad nad oma lõhnareaktsiooni herbivooria puhul, samuti näiteks ka taimehaiguste puhul," osutab ta. Üks seletus on, et teise taimega konkureerimine on juba iseenesest kurnav ning taim ei jaksa lihtsalt lõhnata. "On ka teisi variante: näiteks info salgamine võõra eest. See on üks asi, mida julgeme väita, et demonstreerisime, aga mida varem ei ole tehtud," sõnab Remmel.

Katses ilmnes, et sugulasliigiga koos kasvades jätkas taim tugevasti lõhnamist, ent võõra ligiduses jättis lõhnainfo kiivamalt jagamata. "Ressursside kättesaadavus oli neile mõlemal juhul sama. Nad lihtsalt said aru, et see on tõsine konkurentsiolukord, võrreldes sellega, kui samas potis kasvas hea sõber ja sugulane," seletab teadur.

Vaenlase vaenlane on sõber

Konkurentsi kõrval on taime jaoks üks tõsisemaid ohte herbivoorsed putukad. "Taimede ja putukate pidev võidurelvastumine algas juba mitusada miljonit aastat tagasi," märgib Triinu Remmel. Putukherbivoore on tema sõnul palju, ent Eestis räägitakse peamiselt liblikate ja muude putukate vastsetest. Samuti kahjustavad siinmail taimi näiteks rohutirtsud ja lehetäid. 

Herbivoorsete putukate vastu on taimedel ja taimi kasvatavatel inimestel olemas aga looduslikud abimehed: putukate parasitoidid. Tavaliselt on tegu väga väikeste herilaste või kärbestega. "Nad munevad oma munad teise putuka sisse, tüüpiliselt vastse või munade sisse. Sellega tapavad nad peremeesputuka," kirjeldab teadur. 

Eestis on sellised parasitoidikooslused heas seisus. Remmeli sõnul on tema kolleegid EMÜ-st, Eve Veromani uurimisrühmast, näidanud, et Eesti parasitoidid suudavad näiteks mõnda rapsi tähtsamat kahjurit üsna hästi vaos hoida. "Samas Lääne-Euroopas ei ole sellist rõõmsat olukorda. Nemad peavad mürgitama ja võimlema, et kahjuritest lahti saada, sest nende parasiitoidikogukonnad on väga nõrgaks jäänud," võrdleb ta.

Oma katses nägi ta koos kolleegidega, et taime otsus parasitoididele meeldivalt lõhnata sõltus olukorrast: "Kas nad on rasketes konkurentsioludes? Kas konkurents on hullem kui parajasti herbivooria? See ilmselt mõjutab, kui tugevasti nad herbivooriale vastavad." 

Samuti on varasematest uuringutest teada, et taime lõhnasõnumid sõltuvad põuasusest ning muust ressursinappusest. Viletsas mullas lõhnavad taimed herbivoore kohates tugevamini: välja arvatud juhul, kui taim on juba viimse piirini närtsimas. "Tundub, et see on strateegiline otsus. Kui parajasti ei saa korralikult kasvada, siis vähemalt tuleb kümne küünega hoida kinni oma valmis kudedest, mitte lasta neid ära süüa. Kui olukord on parem, saab juba kiiresti kasvada ning ärasöömine on talutavam," seletab teadur.

Sugulasega leiab ühise keele

Uuringu käigus hindasid Triinu Remmel ja ta kolleegid ka seda, kuidas reageerivad taimed nendeni jõudva valguse muutustele. "Meie näitasime, et varjus kasvavad lehed annavad ohust vähem märku ning seetõttu on taime süsteemne vastus n-ö nõdrem," toob ta välja. Teisisõnu ei teavita varjus kasvavad lehed lõhna abil sama taime teisi lehti, et läheneb oht ära söödud saada.

Varasematest uuringutest on teaduri sõnul teada, et taimed saavad valguse põhjal aru, kas nende kõrval kasvab konkurent või mitte. "Taimedel on palju värviretseptoreid ning nad näevad värve väga hästi, paremini kui meie. Kui kõrval kasvab teine taim, siis valgus, mis tema pealt peegeldub, on teistsugune," selgitab ta. Taimed kasutavad nimelt punast valgust fotosünteesiks. Kui naabertaimeni jõuab peegeldunud valgus, mille spektris on punast kummaliselt väheks jäänud, tabab taim ära, et tema kõrval on konkurent. "Kas tuleb lihtsalt vähe valgust või tuleb valet värvi valgus – need asjad on kasutatavad infona," selgitab Remmel.

Mis puutub veel taimede konkurentsi, võib teaduri sõnul ette tulla ka olukordi, kus ohust on siiski kasulik naabritele teada anda. Esiteks tasub hoiatada sugulasi. Teiseks võib mõnikord olla putukate rünnak konkurentsist hullem. "Siis võib olla on mõttekas panna kõik koos n-ö õlad kokku: korraga lõhnata väga ebameeldivalt oma kahjuritele ning peletada nad kiiresti sellest paikkonnast üldse minema," arutleb teadur.

Selle kohta on teinud tema sõnul hea katse André Kessleri töörühm. Nad kasvatasid 12 aasta jooksul Kanada kuldvitsa võrdlevalt katselappidel, kus osal lappidest tõrjuti putukaid ja teisel mitte. Siis viisid teadlased igalt lapilt ühe taime eemale ning lasid tema peale lahti herbivoorid, et taim hakkaks lõhnama. Kui iga lõhnav taim viidi oma katselapile tagasi, oli teiste taimede reaktsioon lapil erinev. 

"Katselappidel, kus ei olnud ammu olnud herbivoore, kerisid selle lõhna peale oma kaitsevõime üles ainult geneetiliselt väga lähedased taimed," sedastab Remmel. Geneetiliselt kaugemad taimed ei saanud enam ohusignaalist aru, sest olid piltlikult öeldes ajapikku hakanud kõnelema liiga erinevat keelt. Seevastu pidevalt putukatega heidelnud lapil said kõik taimed üksteise ohuteavitustest aru. "Nad olid sunnitud hoidma oma signaalide ära tundmise võimet ning signaliseerisid ühtmoodi," seletab ta.

Taimede lõhnasuhtlust on Remmeli sõnul nüüdseks uuritud juba veerandsajandi jagu. Nii on nüüd teada, et osa taimeliike tunneb oma sugulased ära ja teised mitte. Samas on teada, et pea kõik taimed reageerivad liigist sõltumata vähemalt mingil määral teiste taimede stressiteavitustele ja hormoonidele. "Mitme liigi puhul on näidatud, et nad reageerivad lähisugulastele kõige tugevamalt. See on ka loogiline, sest nende keel on sama," osutab teadur.