Kan plante hoor, kommunikeer?

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Ons is almal te chauvinisties. As ons onsself as die toppunt van evolusie beskou, verdeel ons alle lewende dinge in 'n hiërargie volgens die mate van nabyheid aan onsself. Plante is so anders as ons dat dit lyk asof dit wesens is asof dit nie heeltemal lewend is nie. Die Bybelse Noag het geen instruksies vir hul redding aan boord van die ark gegee nie. Moderne vegane beskou dit nie as skandelik om hul lewe te neem nie, en vegters teen diere-uitbuiting stel nie belang in "plantregte" nie. Hulle het inderdaad geen senuweestelsel, oë of ore nie, hulle kan nie slaan of weghardloop nie. Dit alles maak die plante anders, maar op geen manier minderwaardig nie. Hulle voer nie 'n passiewe bestaan van 'n "groente" nie, maar hulle voel die wêreld om hulle en reageer op wat rondom hulle gebeur. In die woorde van professor Jack Schultz, "Plante is net baie stadige diere."

Hulle hoor

Die geheime lewe van plante het publiek geword grootliks danksy die boek deur Peter Tompkins, gepubliseer in die vroeë 1970's, op die hoogtepunt van die gewildheid van die New Age-beweging. Ongelukkig het dit geblyk nie vry te wees van baie dwalings wat kenmerkend was van daardie tyd nie en het aanleiding gegee tot baie mites, waarvan die bekendste die "liefde" van plante vir klassieke musiek en minagting vir moderne musiek was. "Pampoene, gedwing om na rots te luister, het van die luidsprekers afgewyk en selfs probeer om die gladde glaswand van die kamer uit te klim," het Tompkins die eksperimente wat deur Dorothy Retallack uitgevoer is, beskryf.

Ek moet sê dat mev Retallack nie 'n wetenskaplike was nie, maar 'n sangeres (mezzosopraan). Haar eksperimente, wat deur professionele plantkundiges weergegee is, het geen spesifieke plantreaksie op musiek van enige styl getoon nie. Maar dit beteken nie dat hulle niks hoor nie. Eksperimente het oor en oor getoon dat plante akoestiese golwe kan waarneem en daarop reageer - byvoorbeeld, die wortels van jong mielies groei in die rigting van 'n bron van ossillasies met 'n frekwensie van 200-300 Hz (ongeveer van 'n klein oktaaf sout tot 'n pe eerste). Hoekom is nog onbekend.

Oor die algemeen is dit moeilik om te sê hoekom plante "hoor" nodig het, hoewel die vermoë om op klanke te reageer in baie gevalle baie nuttig kan wees. Heidi Appel en Rex Cockcroft het gewys dat Tal se rezuhovidka die vibrasies perfek “hoor” wat geskep word deur die plantluis wat sy blare verslind. Hierdie onopvallende familielid van kool onderskei maklik sulke geluide van gewone geluide soos die wind, die sprinkaanparingslied of die vibrasies wat veroorsaak word deur 'n onskadelike vlieg op 'n blaar.

Hulle skree

Hierdie sensitiwiteit is gebaseer op die werk van meganoreseptore, wat in die selle van alle dele van plante voorkom. Anders as ore is hulle nie gelokaliseer nie, maar deur die liggaam versprei, soos ons tasbare reseptore, en daarom was dit ver van onmiddellik moontlik om hul rol te verstaan. Nadat hy 'n aanval opgemerk het, reageer die rezukhovidka aktief daarop, verander die aktiwiteit van baie gene, berei voor vir die genesing van beserings en die vrystelling van glukosinolate, natuurlike insekdoders.

Miskien, uit die aard van die vibrasies, onderskei plante selfs tussen insekte: verskillende soorte plantluise of ruspes veroorsaak heeltemal verskillende reaksies van die genoom. Ander plante stel soet nektar vry wanneer hulle aangeval word, wat roofinsekte soos wespe, die ergste vyande van plantluise, lok. En almal van hulle sal seker bure waarsku: terug in 1983 het Jack Schultz en Ian Baldwin gewys dat gesonde esdoornblare reageer op die teenwoordigheid van beskadigde blare, insluitend verdedigingsmeganismes. Hul kommunikasie vind plaas in die "chemiese taal" van vlugtige stowwe.

Hulle kommunikeer

Hierdie hoflikheid is nie beperk tot familie nie, en selfs verafgeleë spesies is in staat om mekaar se gevaarseine te "verstaan": dit is makliker om indringers saam af te weer. Dit is byvoorbeeld eksperimenteel getoon dat tabak 'n beskermende reaksie ontwikkel wanneer asem wat naby groei, beskadig word.

Dit lyk of die plante van pyn skree, hul bure waarsku, en om hierdie gil te hoor, moet jy net goed "snuif". Of dit egter as opsetlike kommunikasie beskou kan word, is nog onduidelik. Miskien stuur die plant op hierdie manier self 'n vlugtige sein van sommige van sy dele na ander, en die bure lees net sy chemiese "eggo". Werklike kommunikasie word aan hulle verskaf … "sampioen Internet".

Die wortelstelsels van hoër plante vorm noue simbiotiese assosiasies met die miselium van grondswamme. Hulle ruil voortdurend organiese materiaal en minerale soute uit. Maar die vloei van stowwe is blykbaar nie die enigste een wat langs hierdie netwerk beweeg nie.

Plante wie se mikorisa van bure geïsoleer is, ontwikkel stadiger en verdra toetsing erger. Dit dui daarop dat mikorisa ook dien vir die oordrag van chemiese seine – deur middel van bemiddeling, en moontlik selfs “sensuur” van die swamsimbiote. Hierdie stelsel is vergelyk met 'n sosiale netwerk en word dikwels bloot na verwys as die Wood Wide Web.

Hulle beweeg

Al hierdie "gevoelens" en "kommunikasie" help plante om water, voedingstowwe en lig te vind, hulself te verdedig teen parasiete en herbivore, en hulself aan te val. Hulle laat jou toe om metabolisme te herbou, te groei en die posisie van die blare te heroriënteer - om te beweeg.

Die gedrag van die Venus-vlieëvanger lyk dalk na iets ongeloofliks: hierdie plant eet nie net diere nie, hy jag hulle ook. Maar die insekvretende roofdier is geen uitsondering onder ander flora nie. Deur net die video van 'n week in die lewe van 'n sonneblom te versnel, sal ons sien hoe dit draai om die son te volg en hoe dit snags "aan die slaap raak" en die blare en blomme bedek. In hoëspoedskiet lyk die groeiende wortelpunt presies soos 'n wurm of ruspe wat na die teiken toe kruip.

Plante het geen spiere nie, en beweging word verskaf deur selgroei en turgordruk, die "digtheid" van hul vulling met water. Die selle tree op soos 'n kompleks gekoördineerde hidrouliese stelsel. Lank voor video-opnames en die tydverlooptegniek het Darwin die aandag hierop gevestig, wat die stadige maar ooglopende reaksies van die groeiende wortel op die omgewing bestudeer het.

Sy boek The Movement of Plants eindig met die beroemde: "Dit is beswaarlik 'n oordrywing om te sê dat die punt van die wortel, toegerus met die vermoë om die bewegings van naburige dele te rig, optree soos die brein van een van die onderste diere… wat indrukke vanuit die sintuie waarneem en rigting gee aan verskeie bewegings."

Sommige geleerdes het Darwin se woorde as nog 'n openbaring beskou. Bioloog van die Universiteit van Florence Stefano Mancuso het die aandag gevestig op 'n spesiale groep selle op die groeiende punte van die stam en wortels, wat geleë is op die grens tussen die skeidingselle van die apikale meristeem en die selle van die streksone wat voortgaan om groei, maar nie verdeel nie.

Terug in die laat 1990's het Mancuso ontdek dat die aktiwiteit van hierdie "oorgangsone" die uitbreiding van die selle in die streksone rig, en dus die beweging van die hele wortel. Dit gebeur as gevolg van die herverspreiding van ouksiene, wat die belangrikste plantgroeihormone is.

Dink hulle?

Soos in baie ander weefsels, merk wetenskaplikes baie bekende veranderinge in membraanpolarisasie in die selle van die oorgangsone self.

Die ladings binne en buite hulle fluktueer, soos die potensiale op die membrane van neurone. Natuurlik sal die prestasie van 'n ware brein nooit deur so 'n klein groepie bereik word nie: daar is nie meer as 'n paar honderd selle in elke oorgangsone nie.

Maar selfs in 'n klein kruidagtige plant kan die wortelstelsel miljoene sulke ontwikkelende wenke insluit. Kortom, hulle gee reeds 'n redelike indrukwekkende aantal "neurone". Die struktuur van hierdie denknetwerk lyk soos 'n gedesentraliseerde, verspreide internetnetwerk, en die kompleksiteit daarvan is redelik vergelykbaar met die werklike brein van 'n soogdier.

Dit is moeilik om te sê hoeveel hierdie "brein" in staat is om te dink, maar die Israeliese plantkundige Alex Kaselnik en sy kollegas het gevind dat plante in baie gevalle amper soos ons optree. Wetenskaplikes sit gewone saadertjies in toestande waaronder hulle wortels kon groei in 'n pot met 'n stabiele voedingsinhoud of in 'n naburige een, waar dit voortdurend verander het.

Dit het geblyk dat as daar genoeg kos in die eerste pot is, die ertjies dit sal verkies, maar as daar te min is, sal hulle begin "risiko's neem" en sal meer wortels in die tweede pot groei. Nie alle spesialiste was gereed om die idee van die moontlikheid om in plante te dink, te aanvaar nie.

Blykbaar het sy Stefano Mancuso self meer as ander geskok: vandag is die wetenskaplike die stigter en hoof van die unieke "International Laboratory of Plant Neurobiology" en vra vir die ontwikkeling van "plantagtige" robotte. Hierdie oproep het sy eie logika.

Immers, as die taak van so 'n robot nie is om op 'n ruimtestasie te werk nie, maar om die waterregime te bestudeer of die omgewing te monitor, waarom dan nie fokus op plante wat so merkwaardig hierby aangepas is nie? En wanneer die tyd aanbreek om Mars te begin terraformeer, wie beter as plante sal "vertel" hoe om lewe na die woestyn terug te gee?.. Dit bly om uit te vind wat die plante self dink oor ruimteverkenning.

Koördinasie

Plante het 'n wonderlike gevoel van die posisie van hul eie "liggaam" in die ruimte. Die plant, op sy sy gelê, sal homself oriënteer en voortgaan om in 'n nuwe rigting te groei, en perfek onderskei waar is op en waar is af. Terwyl dit op 'n roterende platform is, sal dit groei in die rigting van sentrifugale krag. Albei word geassosieer met die werk van statosiete, selle wat swaar statolitiese sfere bevat wat onder swaartekrag vestig. Hul posisie laat die plant toe om die vertikale regs te "voel".