Biljna neurobiologija: šta misle biljke?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Biljke nemaju mozak i nervne ćelije, u poređenju sa životinjama deluju kao da su neosetljive. Međutim, biolozi znaju da predstavnici ove grupe višećelijskih organizama primaju informacije izvana i obrađuju ih, mogu komunicirati jedni s drugima pomoću kemijskih signala.

Vrijedi li govoriti o "inteligenciji" biljaka?

Šta će zamijeniti živce i mozak

Nježni bijeli cvjetovi hrastove anemone ukras su šuma srednje zone. Nije neuobičajeno vidjeti njene latice kako se sklapaju, iako je sunčan dan u punom jeku. Pa čekaj kišu. Odstranjivanjem cvjetova mala biljka ih štiti od vode i naleta vjetra.

U svijetu flore postoji mnogo takvih mehanizama da se prilagodite promjenjivim vremenskim uvjetima, zaštitite od štetočina, zacijelite rane i na licu mjesta nabavite hranjive tvari.

Organi percepcije kod biljaka su posebne receptorske ćelije, jonski kanali u ćelijskim membranama koji prenose električne signale, posebna tela koja imaju neka svojstva neurona.

Za razmjenu informacija između različitih dijelova tijela, proizvode se različita posrednička jedinjenja: hormoni, hemijska jedinjenja, male nekodirajuće RNK. Svi ovi mehanizmi uspješno zamjenjuju čula i nervni sistem biljaka.

Senzorna percepcija biljaka se aktivno proučavala do 1970-ih, a zatim je postupno nestala.

Stefano Mansuko sa Univerziteta u Firenci (Italija) i František Baluschka sa Univerziteta u Bonu (Nemačka) su 2005. godine odlučili da postoji mnogo podataka o "inteligenciji" biljaka i da je vreme da se ovaj pravac aktivira.

Nazvali su to "biljna neuroznanost". Naravno, ovo je metafora - govorimo o proučavanju reakcija i odgovora na vanjske podražaje.

Sljedbenici biljne neurobiologije smatraju da se u odnosu na floru može govoriti o pamćenju, sistemu akumulacije, skladištenja i obrade informacija, kao i mehanizmu donošenja odluka. Prema nekim naučnicima, za to nisu potrebni mozak i nervni sistem, kao kod životinja.

Naučna zajednica u cjelini kritična je prema ovoj oblasti. Istovremeno, rad u oblasti komunikacionih i signalnih sistema biljaka sada je u samom vrhu nauke.

Komunalni stan na livadi

Jedno od najvećih otkrića posljednjih godina je da biljke mogu prepoznati svoje susjede. Da bi to učinili, koriste crvena svjetla dugih zraka, kemijske signale, sekundarne metabolite.

Poznavanje okolnih vrsta pomaže biljci da preživi: izbjegavajte sjenu, branite se od neprijatelja, birajte najbolju hranu.

Biljke percipiraju hemijska jedinjenja - ono što nazivamo mirisima iz susednih vrsta. Prenose se zrakom i podzemnim putem korijenjem.

Kineski naučnici u časopisu Nature Communications navode rezultate eksperimenata sa pšenicom. Istraživanja su pokazala da ova biljka razlikuje mirise oko stotinu različitih vrsta koje rastu jedna pored druge kroz korijenje.

Kao odgovor, oslobađa vlastite supstance da reguliše odnos - na primjer, nešto poput antibiotika ako su konkurenti u blizini. Kao rezultat toga, pšenica inhibira njihov rast.

Naravno, ova metoda kemijske komunikacije nije analogna osjetilu mirisa kod životinja, ali biljke definitivno ne samo da emituju, već i percipiraju mirise.

Na primjer, parazitska vijuga, dodder, pronalazi biljku domaćina pomoću hlapljivih elemenata i proteže se u svom smjeru.

Pelin ranjen štetočinama upozorava rođake na opasnost od pojačanog mirisa.

Višegodišnja biljka zlatna šipka sposobna je da sama percipira hemijske spojeve (feromone) koje luče mužjaci šarene mušice mame ženku. Larva muhe koja se taloži na biljci izaziva bolest u obliku žuči - velike kugle.

Naučnici su sugerirali da zlatna šipka miriše na mušice i jača imuni sistem za borbu protiv neizbježne bolesti. Da bi se to postiglo, listovi trave povećavaju sadržaj jasmonske kiseline, koja odbija štetočine i pomaže u liječenju oštećenja tkiva.

Dobar sluh

Godine 1970. u SAD je objavljena knjiga "Tajni život biljaka" Pitera Tompkinsa i Kristofera Birda. U njemu je, bez oslanjanja na naučne činjenice, dato mnogo fantastičnih podataka o cvijeću i drveću. Na primjer, rečeno je da su biljke pod stresom ako se u njihovom prisustvu razbije jaje, bundeva odstupa od zvučnika ako iz njih zvuči kamen.

Danas su se nakupile mnoge činjenice o percepciji zvukova od strane biljaka. Naučnici sa Univerziteta Missouri (SAD) su 2014. godine utjecali na malu biljku Arabidopsis (Tal rezuhovidka) koristeći zvuk koji gusjenica žvače.

Pokazalo se da to povećava sadržaj antocijana (ljubičaste boje) i glukozinolata (gorčine) u listovima biljke. Iskustvo je pokazalo da rezukovidka različito reaguje na vibracije zraka uzrokovane žvakanjem lišća, vjetrom i cvrkutom insekata.

Naučnici sa Univerziteta Misisipi nedavno su sproveli eksperimente sa sojom i insektima koji na njoj žive - bubamare i sojine lisne uši. Na njih su uticale različite vrste zvukova, uključujući gradsku buku, traktor, rokenrol. Nakon dvije sedmice, biljna biomasa se smanjila u odnosu na kontrolu.

Međutim, naučnici nisu skloni vjerovati da kamen direktno ugnjetava biljke. Dapače, on je nekako utjecao na štetočine, što je pojačalo njihove aktivnosti.