Hallanak, kommunikálnak a növények?

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Mindannyian túl soviniszták vagyunk. Az evolúció csúcsának tekintve magunkat, minden élőlényt hierarchiában osztunk el az önmagunkhoz való közelség foka szerint. A növények annyira különböznek tőlünk, hogy olyan lényeknek tűnnek, mintha nem is élnének teljesen. A bibliai Noé semmilyen utasítást nem kapott a bárkán való megmentésükre. A modern vegánok nem tartják szégyenletesnek az életük kioltását, az állatok kizsákmányolása elleni harcosokat pedig nem érdeklik a "növényjogok". Valójában nincs idegrendszerük, szemük vagy fülük, nem tudnak ütni vagy elfutni. Mindez különbözteti meg a növényeket, de semmiben sem rosszabb. Nem élnek passzív „zöldség” léttel, hanem érzik az őket körülvevő világot, és reagálnak a körülöttük zajló eseményekre. Jack Schultz professzor szavaival élve: "A növények csak nagyon lassú állatok."

Hallanak

A növények titkos élete nagyrészt Peter Tompkins könyvének köszönhetően került nyilvánosságra, amely az 1970-es évek elején, a New Age mozgalom népszerűségének csúcspontján jelent meg. Sajnos kiderült, hogy nem volt mentes a sok akkori tévedéstől, és számos mítoszt szült, amelyek közül a leghíresebb a növények klasszikus zene iránti „szeretete”, a modern zene megvetése volt. "Tök rákényszerült, hogy rockot hallgatjanak, eltértek a hangszóróktól, és még a kamra csúszós üvegfalán is megpróbáltak felmászni" - jellemezte Tompkins Dorothy Retallack kísérleteit.

Azt kell mondanom, hogy Mrs. Retallack nem tudós volt, hanem énekes (mezzoszoprán). Hivatásos botanikusok által reprodukált kísérletei nem mutattak különösebb növényi reakciót semmilyen stílusú zenére. De ez nem jelenti azt, hogy egyáltalán nem hallanak semmit. A kísérletek újra és újra bebizonyították, hogy a növények képesek érzékelni és reagálni az akusztikus hullámokra – például a fiatal kukorica gyökerei egy 200-300 Hz frekvenciájú rezgésforrás irányába nőnek (körülbelül egy kis oktáv sótól a egy pe először). Hogy miért, az máig ismeretlen.

Általában nehéz megmondani, hogy a növényeknek miért van szükségük „hallásra”, bár sok esetben nagyon hasznos lehet a hangokra való reagálás képessége. Heidi Appel és Rex Cockcroft kimutatta, hogy Tal rezuhovidkája tökéletesen „hallja” a leveleit felfaló levéltetvek által keltett rezgéseket. A káposztának ez a nem feltűnő rokona könnyen megkülönbözteti az ilyen hangokat az olyan hétköznapi zajoktól, mint a szél, a szöcske párzási éneke vagy a levélen lévő ártalmatlan légy rezgései.

sikoltoznak

Ez az érzékenység a mechanoreceptorok munkáján alapul, amelyek minden növényi rész sejtjében megtalálhatók. A fülekkel ellentétben nem lokalizáltak, hanem az egész testben eloszlanak, akárcsak a tapintási receptoraink, ezért távolról sem lehetett azonnal megérteni szerepüket. Miután észrevette a támadást, a rezukhovidka aktívan reagál rá, megváltoztatva számos gén aktivitását, felkészülve a sérülések gyógyulására és glükozinolátok, természetes rovarölő szerek felszabadítására.

Talán a rezgések természetéből adódóan a növények még különbséget is tesznek a rovarok között: a különböző típusú levéltetvek vagy hernyók teljesen eltérő reakciókat váltanak ki a genomtól. Más növények támadáskor édes nektárt bocsátanak ki, ami vonzza a ragadozó rovarokat, mint például a darazsak, a levéltetvek legrosszabb ellenségei. És mindegyik biztosan figyelmezteti a szomszédokat: 1983-ban Jack Schultz és Ian Baldwin kimutatta, hogy az egészséges juharlevelek reagálnak a sérült levelekre, beleértve a védekező mechanizmusokat is. Kommunikációjuk az illékony anyagok "kémiai nyelvén" zajlik.

Kommunikálnak

Ez az udvariasság nem korlátozódik a rokonokra, sőt a távoli fajok is képesek „megérteni” egymás veszélyjelzéseit: együtt könnyebben visszaverik a betolakodókat. Például kísérletileg kimutatták, hogy a dohány védőreakciót vált ki, ha a közelben növekvő üröm károsodik.

Úgy tűnik, hogy a növények sikoltoznak a fájdalomtól, figyelmeztetik a szomszédaikat, és ahhoz, hogy meghallja ezt a sikolyt, csak jól kell "szagolni". Az azonban, hogy ez szándékos kommunikációnak tekinthető-e, még mindig nem világos. Talán így a növény maga is illékony jelet továbbít egyes részeiről mások felé, a szomszédok pedig csak a kémiai "visszhangját" olvassák. Valódi kommunikáció biztosított számukra … "gomba Internet".

A magasabb rendű növények gyökérrendszere szoros szimbiotikus asszociációt alkot a talajgombák micéliumával. Folyamatosan cserélik a szerves anyagokat és az ásványi sókat. De láthatóan nem csak az anyagok áramlása mozog ezen a hálózaton.

Azok a növények, amelyek mikorrhizáját a szomszédoktól izolálják, lassabban fejlődnek, és rosszabbul tűrik a tesztelést. Ez arra utal, hogy a mikorrhiza kémiai jelek továbbítását is szolgálja - a gomba szimbionták közvetítésével, esetleg "cenzúrával". Ezt a rendszert egy közösségi hálózathoz hasonlították, és gyakran egyszerűen Wood Wide Web-nek nevezik.

Megmozdulnak

Mindezek az „érzések” és „kommunikáció” segít a növényeknek vizet, tápanyagokat és fényt találni, védekezni a paraziták és növényevők ellen, és megtámadni magukat. Lehetővé teszik az anyagcsere újjáépítését, a növekedést és a levelek helyzetének átrendezését - a mozgást.

A Vénusz légycsapda viselkedése valami hihetetlennek tűnhet: ez a növény nemcsak megeszik az állatokat, hanem vadászik is rájuk. De a rovarevő ragadozó sem kivétel a többi növényfaj közül. Ha felgyorsítjuk a napraforgó életének egy hetét bemutató videót, látni fogjuk, hogyan követi a napot, és hogyan "alszik el" éjszaka, eltakarva a leveleket és virágokat. Nagy sebességű lövöldözésnél a növekvő gyökércsúcs pontosan úgy néz ki, mint egy féreg vagy hernyó, amely a cél felé kúszik.

A növényeknek nincs izomzata, a mozgást a sejtnövekedés és a turgornyomás, a vízzel való feltöltődésük "sűrűsége" biztosítja. A cellák komplexen koordinált hidraulikus rendszerként működnek. Erre már jóval a videofelvételek és a time-lapse technika előtt felhívta a figyelmet Darwin, aki a növekvő gyökér lassú, de nyilvánvaló reakcióit tanulmányozta a környezetre.

A növények mozgása című könyve a híres mondattal zárul: „Aligha túlzás azt állítani, hogy a gyökér hegye, amely képes irányítani a szomszédos részek mozgását, úgy működik, mint az alsóbbrendű állatok agya.. amely az érzékszervekből származó benyomásokat érzékeli, és irányt ad a különféle mozgásoknak."

Egyes tudósok Darwin szavait újabb epifániaként fogták fel. Stefano Mancuso, a Firenzei Egyetem biológusa egy speciális sejtcsoportra hívta fel a figyelmet a szár és a gyökerek növekvő csúcsain, amely az apikális merisztéma osztódó sejtjei és a nyúlózóna sejtjei közötti határon helyezkedik el. nő, de nem oszt.

Mancuso még az 1990-es évek végén felfedezte, hogy ennek az "átmeneti zónának" a tevékenysége irányítja a nyúlózónában lévő sejtek tágulását, és ezáltal a teljes gyökér mozgását. Ez az auxinok újraeloszlása miatt következik be, amelyek a fő növényi növekedési hormonok.

Azt gondolják?

Sok más szövethez hasonlóan a tudósok magukban az átmeneti zóna sejtjeiben is nagyon ismerős változásokat észlelnek a membránpolarizációban.

A töltések belül és kívül ingadoznak, akárcsak az idegsejtek membránján lévő potenciálok. Természetesen egy igazi agy teljesítményét egy ilyen parányi csoport soha nem fogja elérni: minden átmeneti zónában legfeljebb néhány száz sejt található.

De még egy kis lágyszárú növény gyökérrendszere is milliónyi ilyen fejlődő csúcsot tartalmazhat. Összességében elmondható, hogy már most is lenyűgöző számú "neuront" adnak. Ennek a gondolkodási hálózatnak a felépítése egy decentralizált, elosztott internetes hálózathoz hasonlít, összetettsége pedig egy emlős valódi agyához hasonlítható.

Nehéz megmondani, hogy ez az "agy" mennyire képes gondolkodni, de Alex Kaselnik izraeli botanikus és munkatársai azt tapasztalták, hogy a növények sok esetben majdnem úgy viselkednek, mint mi. A tudósok a közönséges magborsót olyan körülmények közé tették, hogy gyökeret tudjon növeszteni egy stabil tápanyagtartalmú cserépben vagy egy szomszédos cserépben, ahol az állandóan változott.

Kiderült, hogy ha az első cserépben van elég élelem, akkor a borsó jobban szereti, de ha túl kevés, akkor elkezd "kockáztatni", és a második cserépben több gyökér nő ki. Nem minden szakember volt hajlandó elfogadni a növényekben való gondolkodás lehetőségének gondolatát.

Úgy tűnik, jobban, mint mások, magát Stefano Mancusót sokkolta: a tudós ma az egyedülálló "Növényneurobiológiai Nemzetközi Laboratórium" alapítója és vezetője, és "növényszerű" robotok kifejlesztését szorgalmazza. Ennek a hívásnak megvan a maga logikája.

Hiszen ha egy ilyen robotnak nem az a feladata, hogy egy űrállomáson dolgozzon, hanem a vízjárást tanulmányozza vagy a környezetet figyelje, akkor miért ne azokra a növényekre fókuszálnának, amelyek ehhez olyan feltűnően alkalmazkodtak? És amikor eljön az ideje a Mars terraformálásának, a növényeknél jobban ki fogja "megmondani", hogyan lehet visszahozni az életet a sivatagba?.. Még ki kell deríteni, hogy maguk a növények mit gondolnak az űrkutatásról.

Koordináció

A növények csodálatosan érzékelik saját "testük" helyzetét a térben. Az oldalára fektetett növény eligazodni kezd, és tovább növekszik egy új irányba, tökéletesen megkülönböztetve, hol van fent és hol lent. A forgó platformon a centrifugális erő irányába nő. Mindkettő a statociták munkájához kapcsolódik, olyan sejtekhez, amelyek nehéz sztatolit gömböket tartalmaznak, amelyek a gravitáció hatására megtelepednek. Helyzetük lehetővé teszi, hogy a növény „érezze” a függőleges jobb oldalt.