Növényi neurobiológia: mit gondolnak a növények?

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

A növényeknek nincs agyuk és idegsejtjeik, az állatokkal összehasonlítva érzéketlennek tűnnek. A biológusok azonban tudják, hogy a többsejtű élőlények e csoportjának képviselői kívülről kapják az információkat és feldolgozzák, kémiai jelek segítségével tudnak kommunikálni egymással.

Érdemes a növények "intelligenciájáról" beszélni?

Mi fogja felváltani az idegeket és az agyat

A tölgyfa kökörcsin finom fehér virágai a középső zóna erdőinek díszei. Nem ritka, hogy a szirmait összehajtjuk, bár a napsütéses nap már javában tart. Szóval várd az esőt. A virágok eltávolításával a kis növény megvédi őket a víztől és a széllökésektől.

A flóra világában számos ilyen mechanizmus létezik a változó időjárási körülményekhez való alkalmazkodásra, a kártevők elleni védekezésre, a sebek begyógyítására, a tápanyagok helyben történő beszerzésére.

A növények észlelőszervei speciális receptorsejtek, a sejtmembránokban lévő ioncsatornák, amelyek elektromos jeleket továbbítanak, speciális testek, amelyek a neuronok bizonyos tulajdonságaival rendelkeznek.

A test különböző részei közötti információcseréhez különféle közvetítő vegyületeket állítanak elő: hormonokat, kémiai vegyületeket, kisméretű, nem kódoló RNS-eket. Mindezek a mechanizmusok sikeresen helyettesítik a növények érzékszerveit és idegrendszerét.

A növények érzékszervi érzékelését az 1970-es évekig aktívan tanulmányozták, majd fokozatosan elhalványult.

2005-ben Stefano Mansuko a Firenzei Egyetemről (Olaszország) és František Baluschka, a Bonni Egyetemről (Németország) úgy döntött, hogy rengeteg adat áll rendelkezésre a növények "intelligenciájáról", és ideje aktiválni ezt az irányt.

„Növényi idegtudománynak” nevezték. Természetesen ez egy metafora - a külső ingerekre adott reakciók és válaszok tanulmányozásáról beszélünk.

A növényi neurobiológia követői úgy vélik, hogy a flóra kapcsán beszélhetünk emlékezetről, az információk felhalmozásának, tárolásának és feldolgozásának rendszeréről, valamint a döntéshozatal mechanizmusáról. Egyes tudósok szerint ehhez nincs szükség agyra és idegrendszerre, mint az állatoknál.

A tudományos közösség egésze bírálja ezt a területet. Ugyanakkor a növények kommunikációs és jelzőrendszerei terén végzett munka ma már a tudomány élvonalába tartozik.

Réti közösségi lakás

Az elmúlt évek egyik legnagyobb felfedezése, hogy a növények képesek felismerni szomszédaikat. Ehhez vörös távolsági fényt, kémiai jeleket, másodlagos metabolitokat használnak.

A környező fajok ismerete segíti a növény túlélését: kerülje az árnyékot, védekezzen az ellenség ellen, válassza ki a legjobb táplálékot.

A növények érzékelik a kémiai vegyületeket – ezeket a szomszédos fajok szagainak nevezzük. A levegőn és a föld alatt a gyökereken keresztül terjednek.

Kínai tudósok a Nature Communications folyóiratban idézik a búzával végzett kísérletek eredményeit. Tanulmányok kimutatták, hogy ez a növény körülbelül száz különböző faj szagát különbözteti meg, amelyek a gyökereken keresztül egymás mellett nőnek.

Válaszul saját anyagokat bocsát ki, hogy szabályozza a kapcsolatot – például valami antibiotikumot, ha versenytársak vannak a közelben. Ennek eredményeként a búza gátolja növekedésüket.

Természetesen ez a kémiai kommunikációs módszer nem analóg az állatok szaglóérzékével, de a növények biztosan nem csak kibocsátják, hanem érzékelik is a szagokat.

Például az élősködő tőzeg, az illékony elemek hatására megtalálja a gazdanövényt, és annak irányába nyúlik.

A kártevők által megsebzett üröm figyelmezteti a rokonokat a fokozott szag veszélyére.

Az évelő aranyvessző önmagában is képes érzékelni a nőstényt csalogató tarka légy hímjei által kiválasztott kémiai vegyületeket (feromonokat). A növényre lerakódott légylárva epe - nagy golyó - formájában okoz betegséget.

A tudósok azt sugallják, hogy az aranyvessző szagolja a legyeket, és erősíti az immunrendszert az elkerülhetetlen betegség leküzdésében. Ennek érdekében a fű levelei megnövelik a jázmonsav tartalmát, ami elűzi a kártevőket, és segíti a szövetkárosodások gyógyulását.

Jó hallás

1970-ben jelent meg az Egyesült Államokban Peter Tompkins és Christopher Bird "A növények titkos élete" című könyve. Ebben tudományos tényekre támaszkodva rengeteg fantasztikus információ hangzott el a virágokról és a fákról. Például azt mondták, hogy a növények stresszesek, ha jelenlétükben eltörik a tojás, a tök eltér a hangszóróktól, ha rock hangzik belőlük.

Manapság sok tény halmozódott fel a hangok növények általi érzékeléséről. 2014-ben a Missouri Egyetem (USA) tudósai egy kis gyógynövényt, az Arabidopsist (Tal rezuhovidka) befolyásolták azzal a hanggal, amit egy hernyó rág meg rajta.

Kiderült, hogy ez növeli az antocianinok (lila színezékek) és a glükozinolátok (keserűség) tartalmát a növény leveleiben. A tapasztalatok azt mutatják, hogy a rezukovidka eltérően reagál a levelek rágása, a szél és a rovarcsicsergés okozta légrezgésekre.

A Mississippi Egyetem tudósai a közelmúltban szójával és a rajta élő rovarokkal – katicabogarak és szója levéltetvek – végeztek kísérleteket. Különféle hangok hatnak rájuk, beleértve a város zaját, a traktort, a rock and rollt. Két hét elteltével a növényi biomassza csökkent a kontrollhoz képest.

A tudósok azonban nem hajlanak azt hinni, hogy a kőzet közvetlenül elnyomja a növényeket. Inkább valamilyen módon befolyásolta a kártevőket, ami felerősítette tevékenységüket.