През следващите години професорите Долф Вайерс и Йорис Шпракел ще се заемат с решаването на 150-годишен биологичен проблем: как растенията усещат и реагират на допир? За това начинание миналия месец те получиха субсидия в размер на над 22 милиона евро. Успехът си те дължат на случайни открития, на пресичането на техните експертни познания и на това, че остават близо до собствените си интереси. „Изготвихме предложението за изследване единствено от теми, които намираме за увлекателни", казват те.

Всичко започва като рутинна среща с аспирант в офиса. „Хей, вижте това", каза Йосапол Харнваничвеч - въпросният дипломант и натисна бутона за възпроизвеждане на лаптопа си. На екрана се появи видеоклип на растителен ембрион (струпване на клетки), който се прокарва през ултратесен канал. Целта? Да се раздели ембрионът на отделни клетки. Вместо това струпването на клетки се разтяга, за да се промъкне през отвора, и след като се оказва от другата страна, се връща в първоначалната си форма, подобна на близалка. „Веднага разбрахме: можем да направим нещо с това", казва Долф Вайерс, професор по биохимия. Напълно случайно докторантът е разработил метод за упражняване на много контролирана сила.

Още Чарлз Дарвин описва как растенията реагират на сила и докосване в книгата си "Силата на движението при растенията" през 1880 г. Но едва сега учените започват да изследват тези невидими сили. И е крайно време, смята механобиологът Йорис Спракел.

"Има нещо, което липсва в биологията на растенията", казва той. Въз основа единствено на гените и биохимията биолозите могат почти точно да предвидят как расте или се държи една клетка или растение. Почти. Защото често нещата просто не се получават. "Това е така, защото клетките са нещо повече от торба с гени и биологични вещества", казва Шпракел. "Те съществуват във физически свят със съседи, които ги притискат и дърпат." Ако пренебрегнете силите, които те упражняват една върху друга, не можете да разберете напълно как функционират растенията, смята Шпракел.

Въпреки това биолозите дълго време се въздържаха да изследват как тези клетки възприемат и реагират на докосването на своите съседи и на външния свят. Вайерс не прави изключение. "Това е така, защото

подобни сили са абстрактни и

не бихме могли да ги измерим

по никакъв начин", казва той. Но това се променя през 2018 г., по време на случайна среща на дисциплини по време на симпозиума по случай 100-годишнината на Университета във Вагенинген, Нидерландия. "Бях в публиката", спомня си Вайерс. На сцената Шпракел представи саморъчно направени флуоресцентни молекули, които променят цвета си, когато усетят натиск. "В този случай ставаше дума за сили в синтетичните материали, но веднага ми стана ясно, че това ще бъде ценен инструмент в растителната биология", казва Вайерс.

Това, което Вайерс не е знаел, е, че в този момент от кариерата си Шпракел е бил на дрейф. Той е работил върху синтетични материали в катедрената група "Физикохимия и меки вещества".

"Изследванията в областта на синтетичните материали често се въртят около решаването на проблеми, като например да направим боята по-трайна с повече вода и по-малко разтворители. Липсваха ми "по-големите" въпроси, в които можех да потъна в продължение на двадесет години, и бях готов за ново предизвикателство", казва Шпракел. Когато Долф се обръща към него по време на приема по случай годишнината и му предлага сътрудничество, не му се налага да мисли дълго. И така, двамата се захващат за работа. Те адаптират самостоятелно конструирания от Шпракел инструмент в сензор за сила, който функционира и в живи растителни клетки.

Така дипломантът Харнваничвеч разполага с инструмент за контролирано прилагане на сила върху растителни клетки и измерване на тази сила. Той идентифицира важни протеини (градивни елементи) в растителната клетка, които реагират на такава сила. Първа добра индикация е, че

външните сили се превръщат

в биохимичен сигнал, който клетката разбира

За да разгадаят точния механизъм, Вайерс и Спракел решават да напишат предложение за изследване. "Една петъчна сутрин седнахме заедно в офиса и измислихме предложение за изследване, основано единствено на теми, които намираме за увлекателни", казва Вайерс. За нула време те вече са набелязали основната тема: изследване на чувството за допир при растенията. "Но също така и подтемите, как те са свързани помежду си и кои изследователи искаме да привлечем в този проект", обяснява Вайерс. "Когато погледнахме часовника, за наша изненада беше минал само един час."

Фактът, че двамата очевидно са добре настроени един към друг, личи и от начина, по който представят проекта си по достъпен начин. Те почти довършват изреченията си. "Често мислим по един и същи начин", съгласява се Шпракел. Но това не винаги е било така. Когато се срещнахме за първи път - години преди стогодишнината - определено не бяхме фенове един на друг", казва той, смеейки се. Това беше по време на едно интервю за това как да се представят върхови научни постижения. Двамата бяха напълно несъгласни. "Аз казах, че за това са необходими най-вече много пари, но Долф сметна това за твърде опростено", спомня си Шпракел. "той твърдеше, че върховата наука е възможна само чрез създаване на академична атмосфера с много диалог и взаимодействие между изследователи от различни дисциплини."

Междувременно Шпракел е преразгледал мнението си и

всекидневно преживява колко ценни са

интердисциплинарните сътрудничества

"Без пари все още може да се прави добра наука, но без академичен климат - не." Освен това едно нещо може да доведе до друго. Именно благодарение на интердисциплинарния подход професорите сега получават 22,8 млн. евро за своите изследвания. Към консорциума ще се присъединят и други изследователи, сред които колеги-растениевъди от Вагенинген, Утрехт и Ниймеген, както и експериментален физик от Амстердам, практици от Гронинген и Айндховен и теоретици от Вагенинген и Лайден. За повечето изследователи в консорциума изучаването на докосването при растенията е напълно нова тема. И все пак всички те бяха ентусиазирани, когато учените от Вагенинген се обърнаха към тях. "Този ентусиазъм беше мотивиращ и потвърди нашата увереност в проекта".

Благодарение на случайното откритие на дипломанта Харнваничвеч да оказва контролиран натиск върху растителните клетки, специалния механичен сензор на Шпракел и други съвременни инструменти изследователите най-накрая могат да интегрират механиката и физическите сили в биологията. През следващите години те ще разгадаят как точно работи това при различните растителни видове. И ако всичко е наред? Тогава учените ще могат да използват тези знания, за да помогнат на растенията да се борят по-добре с нахлуващите патогени.