Pot plantele să audă, să comunice?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Suntem cu toții prea șovini. Considerându-ne apogeul evoluției, distribuim toate viețuitoarele într-o ierarhie în funcție de gradul de apropiere de noi înșine. Plantele sunt atât de diferite de noi încât par a fi creaturi ca și cum nu sunt în întregime în viață. Noe biblic nu a primit nicio instrucțiune pentru salvarea lor la bordul corabiei. Veganii moderni nu consideră că este rușinos să-și ia viața, iar luptătorii împotriva exploatării animalelor nu sunt interesați de „drepturile plantelor”. Într-adevăr, nu au sistem nervos, ochi sau urechi, nu pot lovi sau fugi. Toate acestea fac ca plantele să fie diferite, dar nu inferioare în niciun fel. Ei nu duc o existență pasivă a unei „legume”, dar simt lumea din jurul lor și reacționează la ceea ce se întâmplă în jurul lor. În cuvintele profesorului Jack Schultz, „Plantele sunt doar animale foarte lente”.

Ei aud

Viața secretă a plantelor a devenit publică în mare parte datorită cărții lui Peter Tompkins, publicată la începutul anilor 1970, la apogeul popularității mișcării New Age. Din nefericire, s-a dovedit a nu fi lipsit de multe iluzii caracteristice acelei vremuri și a dat naștere la multe mituri, dintre care cel mai faimos a fost „dragostea” plantelor pentru muzica clasică și disprețul pentru muzica modernă. „Pumpkins, forțați să asculte rock, s-au abătut de la difuzoare și chiar au încercat să urce pe peretele de sticlă alunecos al camerei”, a descris Tompkins experimentele conduse de Dorothy Retallack.

Trebuie să spun că doamna Retallack nu a fost un om de știință, ci o cântăreață (mezzo-soprano). Experimentele ei, reproduse de botaniști profesioniști, nu au arătat niciun răspuns particular al plantelor la muzica de orice stil. Dar asta nu înseamnă că nu aud nimic. Experimentele au demonstrat în mod repetat că plantele pot percepe și răspunde la undele acustice - de exemplu, rădăcinile porumbului tânăr cresc în direcția unei surse de oscilații cu o frecvență de 200-300 Hz (aproximativ de la o sare de octava mică până la un pe primul). De ce este încă necunoscut.

În general, este dificil de spus de ce plantele au nevoie de „auzire”, deși în multe cazuri capacitatea de a răspunde la sunete poate fi foarte utilă. Heidi Appel și Rex Cockcroft au arătat că rezuhovidka lui Tal „aude” perfect vibrațiile create de afida care își devorează frunzele. Această rudă discretă a varzei distinge cu ușurință astfel de sunete de zgomotele obișnuite, cum ar fi vântul, cântecul de împerechere a lăcustei sau vibrațiile cauzate de o muscă inofensivă pe o frunză.

Ei țipă

Această sensibilitate se bazează pe activitatea mecanoreceptorilor, care se găsesc în celulele tuturor părților plantelor. Spre deosebire de urechi, ele nu sunt localizate, ci distribuite pe tot corpul, la fel ca receptorii noștri tactili și, prin urmare, a fost departe de a fi imediat posibil să le înțelegem rolul. După ce a observat un atac, rezukhovidka reacționează activ la acesta, schimbând activitatea multor gene, pregătindu-se pentru vindecarea rănilor și eliberând glucozinolați, insecticide naturale.

Poate că, prin natura vibrațiilor, plantele fac chiar distincția între insecte: diferite tipuri de afide sau omizi provoacă răspunsuri complet diferite față de genom. Alte plante eliberează nectar dulce atunci când sunt atacate, care atrage insecte prădătoare precum viespile, cei mai mari dușmani ai afidelor. Și toți vor avertiza cu siguranță vecinii: în 1983, Jack Schultz și Ian Baldwin au arătat că frunzele sănătoase de arțar reacționează la prezența celor deteriorate, inclusiv la mecanismele de apărare. Comunicarea lor are loc în „limbajul chimic” al substanțelor volatile.

Ei comunică

Această curtoazie nu se limitează la rude și chiar și speciile îndepărtate sunt capabile să „înțeleagă” reciproc semnalele de pericol: este mai ușor să respingi intrușii împreună. De exemplu, s-a demonstrat experimental că tutunul dezvoltă o reacție de protecție atunci când pelinul care crește în apropiere este deteriorat.

Plantele par să țipe de durere, avertizându-și vecinii, iar pentru a auzi acest țipăt, trebuie doar să „mirosi” bine. Cu toate acestea, este încă neclar dacă aceasta poate fi considerată o comunicare intenționată. Poate că în acest fel planta însăși transmite un semnal volatil de la unele părți ale sale către altele, iar vecinii îi citesc doar „ecoul” chimic. Le este asigurată o comunicare reală… „Internetul ciuperci”.

Sistemele radiculare ale plantelor superioare formează asocieri strânse simbiotice cu miceliul ciupercilor din sol. Ele fac schimb constant de materie organică și săruri minerale. Dar fluxul de substanțe aparent nu este singurul care se deplasează de-a lungul acestei rețele.

Plantele a căror micoriză este izolată de vecini se dezvoltă mai lent și tolerează mai rău testarea. Acest lucru sugerează că micoriza servește și pentru transmiterea de semnale chimice - prin mediere și, eventual, chiar „cenzură” de la simbioții fungici. Acest sistem a fost comparat cu o rețea socială și este adesea denumit pur și simplu Wood Wide Web.

Ei se misca

Toate aceste „sentimente” și „comunicații” ajută plantele să găsească apă, nutrienți și lumină, să se apere împotriva paraziților și ierbivorelor și să se atace. Ele vă permit să reconstruiți metabolismul, să creșteți și să reorientați poziția frunzelor - să vă mișcați.

Comportamentul capcanei de muște Venus poate părea ceva incredibil: această plantă nu numai că mănâncă animale, ci și le vânează. Dar prădătorul insectivor nu face excepție printre alte flore. Doar accelerând videoclipul unei săptămâni din viața unei floarea-soarelui, vom vedea cum acesta se întoarce să urmărească soarele și cum „adoarme” noaptea, acoperind frunzele și florile. La trageri de mare viteză, vârful rădăcinii în creștere arată exact ca un vierme sau o omidă care se târăște spre țintă.

Plantele nu au mușchi, iar mișcarea este asigurată de creșterea celulelor și presiunea turgenței, „densitatea” umplerii lor cu apă. Celulele acționează ca un sistem hidraulic coordonat complex. Cu mult înainte de înregistrările video și tehnica time-lapse, Darwin a atras atenția asupra acestui lucru, care a studiat reacțiile lente, dar evidente ale rădăcinii în creștere la mediu.

Cartea sa Mișcarea plantelor se termină cu celebrul: „Nu este deloc exagerat să spunem că vârful rădăcinii, înzestrat cu capacitatea de a dirija mișcările părților învecinate, acționează ca creierul unuia dintre animalele inferioare.. care percepe impresiile din simţuri şi dă direcţie diverselor mişcări."

Unii savanți au considerat cuvintele lui Darwin drept o altă epifanie. Biologul de la Universitatea din Florența Stefano Mancuso a atras atenția asupra unui grup special de celule de pe vârfurile de creștere ale tulpinii și rădăcinilor, care se află la granița dintre celulele divizoare ale meristemului apical și celulele zonei de întindere care continuă să crește, dar nu se împarte.

Înapoi la sfârșitul anilor 1990, Mancuso a descoperit că activitatea acestei „zone de tranziție” dirijează expansiunea celulelor din zona de întindere și, astfel, mișcarea întregii rădăcini. Acest lucru se întâmplă din cauza redistribuirii auxinelor, care sunt principalii hormoni de creștere a plantelor.

Ei cred?

Ca și în multe alte țesuturi, oamenii de știință observă schimbări foarte familiare în polarizarea membranei în celulele zonei de tranziție.

Sarcinile din interiorul și din exteriorul lor fluctuează, la fel ca potențialele de pe membranele neuronilor. Desigur, performanța unui creier adevărat nu va fi niciodată atinsă de un grup atât de mic: nu există mai mult de câteva sute de celule în fiecare zonă de tranziție.

Dar chiar și într-o plantă erbacee mică, sistemul de rădăcină poate include milioane de astfel de sfaturi de dezvoltare. În concluzie, ei dau deja un număr destul de impresionant de „neuroni”. Structura acestei rețele de gândire seamănă cu o rețea de internet descentralizată, distribuită, iar complexitatea sa este destul de comparabilă cu creierul real al unui mamifer.

Este greu de spus cât de mult este capabil să gândească acest „creier”, dar botanistul israelian Alex Kaselnik și colegii săi au descoperit că, în multe cazuri, plantele se comportă aproape ca noi. Oamenii de știință au pus mazărea de semințe obișnuită în condiții în care să poată crește rădăcini într-un ghiveci cu un conținut stabil de nutrienți sau într-unul învecinat, unde acesta era în continuă schimbare.

S-a dovedit că, dacă în prima oală este suficientă hrană, mazărea o va prefera, dar dacă este prea puțină, vor începe să „și asume riscuri” și în a doua oală vor crește mai multe rădăcini. Nu toți specialiștii erau pregătiți să accepte ideea posibilității de a gândi în plante.

Aparent, mai mult decât alții, ea l-a șocat pe însuși Stefano Mancuso: astăzi omul de știință este fondatorul și șeful unicului „Laborator Internațional de Neurobiologie a Plantelor” și face apel la dezvoltarea roboților „asemănați cu plantele”. Acest apel are propria sa logică.

La urma urmei, dacă sarcina unui astfel de robot nu este să lucreze la o stație spațială, ci să studieze regimul apei sau să monitorizeze mediul, atunci de ce să nu se concentreze asupra plantelor care sunt atât de remarcabil adaptate la asta? Și când va veni momentul să începem terraformarea lui Marte, cine mai bine decât plantele va „spune” cum să întoarcă viața în deșert?… Rămâne să aflăm ce cred plantele înseși despre explorarea spațiului.

Coordonare

Plantele au un simț minunat al poziției propriului „corp” în spațiu. Planta, așezată pe o parte, se va orienta și va continua să crească într-o nouă direcție, distingând perfect unde este sus și unde este jos. În timp ce se află pe o platformă rotativă, va crește în direcția forței centrifuge. Ambele sunt asociate cu munca statocitelor, celule care conțin sfere statolitice grele care se așează sub gravitație. Poziția lor permite plantei să „simtă” dreapta verticală.