در نگاه نخست، گیاهان موجوداتی آرام و بی‌دفاع به نظر می‌رسند؛ اما در ژرفای بافت‌های سبزشان، جهانی از واکنش‌های دقیق و هوشمندانه جریان دارد. دنیای گیاهان، میدان نبردی خاموش است؛ نبردی میان سلول‌های سبز و مهاجمان ریز و پنهان. حشرات، قارچ‌ها، باکتری‌ها و ویروس‌ها هر روز در تلاش‌اند تا از این سپر طبیعی عبور کنند، اما گیاه نیز دست خالی نیست. او زبان طبیعت را به خوبی می‌داند و سلاح‌های خود را به موقع برمی‌کشد.

استرس‌های زیستی به فشارها و تهدیدهایی گفته می‌شود که از سوی موجودات زنده به گیاه وارد می‌شوند و رشد، توسعه یا عملکرد آن را مختل می‌کنند. به عبارت دیگر، وقتی عاملی زنده مانند حشره، قارچ، باکتری یا ویروس به گیاه حمله می‌کند، گیاه در معرض استرس زیستی قرار می‌گیرد. این استرس‌ها باعث می‌شوند گیاه با بهره‌گیری از واکنش‌های بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی، از خود دفاع کند؛ برای مثال با تولید ترکیبات ضدآفت، ترشح مواد بازدارنده یا ضخیم‌کردن دیواره سلولی. در میان نمونه‌های استرس زیستی می‌توان به حمله‌ی آفات حشره‌ای مانند شته‌ها و سفیدبالک‌ها اشاره کرد که با تغذیه از شیره‌ی گیاه موجب ضعف آن می‌شوند، یا قارچ‌هایی همچون Phytophthora infestans که بیماری بلایت در سیب‌زمینی و گوجه‌فرنگی را ایجاد می‌کنند. برخی باکتری‌ها، مانند Xanthomonas، نیز عامل ایجاد لکه‌ها و پژمردگی در گیاه هستند و ویروس‌ها با تغییر رنگ و کوتاه‌کردن رشد، آسیب‌های پنهان اما جدی وارد می‌کنند.

هنگامی که یک آفت یا عامل بیماری‌زا به بافت گیاه نفوذ می‌کند، نخستین مرحله دفاعی، شناسایی مولکول‌های بیگانه یا همان PAMPs است. سلول‌های گیاهی به وسیله‌ی گیرنده‌های مخصوص این مولکول‌ها را تشخیص می‌دهند و زنجیره‌ای از پیام‌های درون‌سلولی را فعال می‌سازند. این واکنش که به آن ایمنی ذاتی گیاه (PTI) گفته می‌شود، نخستین خط دفاعی در برابر دشمن به شمار می‌رود. پس از شناسایی مهاجم، گیاه با استفاده از توان شیمیایی خود ترکیباتی تولید می‌کند که برای دشمنانش سمی یا بازدارنده‌اند. از جمله‌ی این ترکیبات می‌توان به فیتوالکسین‌ها اشاره کرد که خاصیت ضد‌میکروبی دارند و از رشد قارچ‌ها و باکتری‌ها جلوگیری می‌کنند. فنول‌ها و فلاونوئیدها نیز با تقویت دیواره‌ی سلولی و عملکرد آنتی‌اکسیدانی خود از سلول‌ها در برابر آسیب محافظت می‌کنند. در کنار آن‌ها، آنزیم‌هایی مانند کیتینازها و گلوکانازها با تجزیه‌ی دیواره‌ی سلولی قارچ‌ها نقش مؤثری در دفاع ایفا می‌کنند.

گیاهان علاوه بر سلاح‌های شیمیایی، از سازوکارهای فیزیکی نیز برای مقابله با تهدیدها استفاده می‌کنند. ضخیم‌تر شدن دیواره‌ی سلولی، ترشح لیگنین برای سخت‌تر کردن بافت، تولید موها و خارهای سطحی برای جلوگیری از تغذیه‌ی حشرات و حتی ریزش برگ‌های آلوده از جمله روش‌هایی هستند که به گیاه امکان می‌دهند مسیر پیشروی بیماری را مسدود کند. نکته‌ی شگفت‌انگیز در این میان، توانایی گیاه در برقراری ارتباط درونی و هماهنگی میان اندام‌هاست. وقتی بخشی از گیاه مورد حمله قرار می‌گیرد، پیام‌های شیمیایی مانند اسید سالیسیلیک، جاسمونات‌ها و اتیلن در سراسر گیاه پخش می‌شوند تا دیگر بخش‌ها را در حالت آماده‌باش قرار دهند. این پدیده که با عنوان پاسخ دفاعی سیستمیک (SAR) شناخته می‌شود، نوعی ایمنی اکتسابی در دنیای گیاهان است و نشان می‌دهد که آن‌ها قادرند تجربه‌ی حمله را «به خاطر بسپارند» و در حملات بعدی سریع‌تر و قوی‌تر واکنش نشان دهند.

در این نبرد خاموش، گیاه تنها نیست. برخی از آن‌ها با میکروب‌های مفید خاک و قارچ‌های همزیست مانند مایکوریزا همکاری می‌کنند. این هم‌زیستی هوشمندانه به گیاه کمک می‌کند تا مواد معدنی بیشتری از خاک جذب کند و در عوض، قند و مواد آلی مورد نیاز این میکروارگانیسم‌ها را فراهم آورد. حاصل این همکاری، افزایش مقاومت گیاه در برابر پاتوژن‌ها و شرایط سخت محیطی است.

با وجود این توانایی‌ها، در محیط‌های زراعی که فشار آفات و بیماری‌ها بسیار زیاد است، حمایت انسان نقشی تعیین‌کننده دارد. کشاورزان می‌توانند با مدیریت درست مزارع، به کاهش استرس‌های زیستی کمک کنند. تناوب زراعی یکی از روش‌های مؤثر است که با کاشت گیاهان مختلف در فصل‌های متوالی، چرخه‌ی زندگی آفات و بیماری‌ها را مختل می‌کند. همچنین، کنترل مکانیکی مانند حذف گیاهان آلوده، هرس شاخه‌های بیمار یا استفاده از توری‌های محافظ، از روش‌های ساده اما مؤثر در جلوگیری از گسترش عوامل بیماری‌زا به شمار می‌آیند. انتخاب ارقام مقاوم نیز از مهم‌ترین اقدامات پیشگیرانه است؛ گیاهانی که از نظر ژنتیکی در برابر آفات یا بیماری‌ها مقاوم‌اند، نخستین خط دفاعی در کشاورزی محسوب می‌شوند.

در کنار مدیریت زراعی، استفاده از مواد خارجی نیز می‌تواند به تقویت مقاومت گیاه کمک کند. کودهای مناسب و تقویت‌کننده‌های رشد، سلامت عمومی گیاه را افزایش داده و توانایی طبیعی آن در برابر تنش‌ها را بالا می‌برند. برای نمونه، کودهای حاوی سیلیکون موجب استحکام دیواره‌ی سلولی می‌شوند. استفاده‌ی کنترل‌شده از آفت‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها، چه شیمیایی و چه زیستی، در بسیاری از موارد جلوی گسترش بیماری‌ها را می‌گیرد. میکروارگانیسم‌های مفید مانند Bacillus subtilis نیز با رقابت با پاتوژن‌ها، مانع از رشد آن‌ها می‌شوند. همچنین عصاره‌های طبیعی همچون سیر یا گیاه نئیم (Neem) می‌توانند دفاع طبیعی گیاه را تحریک کرده و خاصیت ضدآفت و ضدقارچ داشته باشند.

گیاهان برخلاف انسان‌ها دارویی از بیرون مصرف نمی‌کنند، اما درون خود مجموعه‌ای از ترکیبات دفاعی دارند که نقش «داروی طبیعی» را ایفا می‌کنند. آن‌ها با تولید موادی مانند فیتوالکسین‌ها، فنول‌ها، فلاونوئیدها و تانن‌ها از خود در برابر میکروب‌ها و آفات محافظت می‌کنند. این ترکیبات نه‌تنها مانع رشد عوامل بیماری‌زا می‌شوند، بلکه التهاب را کاهش داده و به ترمیم بافت‌های آسیب‌دیده کمک می‌کنند. هنگامی که گیاه زخمی می‌شود یا تحت حمله قرار می‌گیرد، هورمون‌هایی مانند سالیسیلیک اسید و جاسمونات فعال می‌شوند و پیام‌های دفاعی را در سراسر اندام‌های گیاه منتقل می‌کنند. به این ترتیب، گیاه با اتکا به داروی درونی و خرد طبیعی خود، سلامت و حیات خویش را حفظ می‌کند؛ نمودی زیبا از نظم، هوشمندی و حکمت نهفته در جهان سبز طبیعت.