Uusi tutkimus osoittaa, että kasvit ”voi ajatella ja muistaa,” mukaan uutinen julkaistiin tällä viikolla.
Kasvit voivat välittää tietoa ”siitä lehtiä lehtiä hyvin samanlainen tapa oman hermosto,” BBC News kirjoitti., Artikkeli jatkuu väittää, että kasvit muistaa tietoa ja käyttää ”salattujen tietojen valossa rokottaa itseään vastaan kauden taudinaiheuttajia.”
kasvit eivät pysty ajattelemaan tai muistamaan. Nämä lainatut termit eivät kuvaa tarkasti kasvien toimintaa. Kuitenkin, kuten useimmat organismit, kasvit aistivat ympäröivää maailmaa, käsitellä tietoa ympäristöstään, ja vastata tätä tietoa muuttamalla niiden kasvua ja kehitystä., Itse asiassa kasvit reagoivat ympäristönsä muutoksiin tavoilla, joita monet pitäisivät yllättävän hienostuneina, vaikka kasvitieteilijät ovat tienneet näistä kyvyistä vuosisatoja.
”iso virhe ihmiset tekevät, on puhuminen ikään kuin kasveja, ’tietää’, mitä he tekevät”, sanoo Elizabeth Van Volkenburgh, kasvitieteilijä Washingtonin Yliopistossa. ”Biologian opettajat, tutkijat, opiskelijat ja maallikot tekevät kaikki saman virheen. Sanoisin mieluummin, että kasvi aistii ja vastaa, kuin kasvi tietää.”Käyttämällä sanoja kuten ”älykkyys” tai ”ajatella” kasveille on aivan väärin., Joskus on hauska tehdä, se on vähän provosoivaa. Mutta se on väärin. On helppo erehtyä ottamaan sana toiselta kentältä ja levittämään sitä kasville.”
BBC: N Uutinen perustuu tutkimukseen asetettu julkaistavaksi Laitoksen Solun. Co-kirjailija Stanislaw Karpinski Varsovan biotieteiden Yliopisto Puolassa äskettäin esitteli tutkimusta vuosikokouksessa Society for Experimental Biology Prahassa, tšekin Tasavallassa.,
tarina väittää, että tutkimuksen mukaan, stimuloiva, yksi lehti solun valo luo cascade sähkökemiallisia tapahtumia koko kasvi, tiedoksi kautta erikoistuneita soluja kutsutaan bundle-tuppi soluja, aivan kuten sähkö impulsseja levittävät pitkin hermo solujen hermostoon eläimen. Tutkijat havaitsivat, että nämä reaktiot jatkuivat useita tunteja myöhemmin, jopa pimeässä, minkä he tulkitsivat kertovan eräänlaisesta muistista.,
Tämä on kuin sanoisi, että koska pinta lampi jatkaa aaltoilu kerran iski kiven, vesi ei ”muistaa” jotain. Vertaus ei pidä. Mutta kasvit tuottavat sähköisiä signaaleja ja toiminta nämä signaalit vastauksena valoa on todellinen painopiste uuden tutkimus—viimeisin panos kasvava työn sähkö-signalointi kasveja.
Vaikka kasveja ei ole hermoja, kasvien solut pystyvät tuottaa sähköisiä impulsseja, kutsutaan aktiopotentiaalien, aivan kuten hermosolujen eläimiä tehdä., Itse asiassa kaikki biologiset solut ovat sähköisiä.
Solut käyttävät kalvoja pitämään sisätilat erillään heidän ulkotiloissa. Kalvoihin voi soluttautua hyvin pieniä molekyylejä, mutta useimpien molekyylien on kuljettava solukalvon sisällä olevien huokosten tai kanavien läpi. Yksi muuttavien molekyylien ryhmä on ioniperhe: varatut hiukkaset, kuten natrium, kalium, kloridi ja kalsium.
Kun eri pitoisuuksia ioneja kertyy vastakkaisilla puolin solukalvon, on olemassa mahdollisuuksia sähkövirtaa., Solujen hallita tämä sähköinen potentiaali käyttää proteiinia kanavia ja pumppuja upotettu solukalvon—portinvartijoita, jotka säätelevät virtausta varautuneita hiukkasia solukalvon läpi. Ionien hallittu virtaus soluun ja ulos muodostaa sähkösignaalin sekä kasveissa että eläimissä.
”kaikki solun sinulla on kalvo”, kertoo Alexander Volkov, kasvi fysiologi Oakwood at University Alabamassa. ”Ioneja on molemmin puolin eri pitoisuuksina, mikä luo sähköisen potentiaalin., Sillä ei ole väliä, onko se eläin vai kasvisolu—se on yleistä kemiaa.”
Koska tietyntyyppisten kasvien soluissa on joitakin yhteisiä ominaisuuksia, joiden kanssa hermo solut—ne on järjestetty putkimainen nippuja, he harbor-ioni-kanavia niiden kalvot—jotkut botanists ovat ehdottaneet, että kasvit levittää aktiopotentiaalien sekä liittää verkot näiden solujen, muistuttaa signalointi eläimen hermostoon. Mutta useimmat kasvitieteilijät ovat yhtä mieltä siitä, että kasveilla ei ole soluverkostoja, jotka ovat kehittyneet nimenomaan nopeaan sähköiseen signalointiin pitkien etäisyyksien yli, kuten useimmilla eläimillä., Kasveilla ei yksinkertaisesti ole todellisia hermostoja.
Joten jos kasvit eivät käytä sähköisiä signaaleja hermoston, kuten eläimiä, mitä he tekevät kanssa sähkö impulsseja ne tuottavat? Useimmiten kasvibiologit eivät tiedä. ”Olemme tienneet sähkösignaaleista laitoksissa niin kauan kuin olemme tienneet siitä eläimillä”, Van Volkenburgh sanoo. ”Mutta useimmissa kasveissa, mitä nuo signaalit ovat varten on avoin kysymys.,”Merkittäviä poikkeuksia tähän arvoitukseen ovat kasveja, jotka ovat riippuvaisia sähkö-signaalit nopea liike, kuten lihansyöjä Venus flytrap tai tuntokasvi—kasvi, jonka lehdet taittaa ylös, kun harjattu estää kasvinsyöjiä (katso elokuva alla).
viime vuosina, jotkut tutkimus on ehdottanut, että sähkö-signalointi kasvien muokkaa ja säätelee kaikenlaisia biologisten prosessien kasvien soluissa. Sähköiset signaalit, jotkut botanists ovat väittäneet, teho enemmän kuin katkaiseva ansoja eksoottinen Venus flytrap—he ovat aivan yhtä tärkeää, että ruoho kasvaa nurmikon., Sähköimpulssien mittaaminen kasveissa on helppoa, mutta niiden kytkeminen tiettyihin kasvitoimintoihin on paljon vaikeampaa, eikä kasvibiologian yhteisö ole lähelläkään yksimielisyyttä siitä, miten useimmat kasvit käyttävät näitä impulsseja.
Karpinski on uusi tutkimus yrittää linkki valo-aktivoitu sähköistä toimintaa immuunijärjestelmän puolustuksemme kasveissa., Uudessa tutkimuksessa, tutkijat tartunnan lehdet Arabidopsis thalianan (thale cress), jossa bakteeri-taudinaiheuttaja on joko yksi tunti ennen altistaa kasvin vahva annos sininen, punainen tai valkoinen valo tai yksi, kahdeksan tai 24 tuntia sen jälkeen, kun paljastaen kasvien valoa. Valolla ennen tartuntaa hoidetut kasvit kehittivät vastustuskykyä, mutta ilman edeltävää valaistusta tartunnan saaneet kasvit eivät osoittaneet vastustuskykyä.
Kun se altistetaan voimakas valo, Karpinski selittää, kasvit imevät enemmän energiaa kuin he voivat käyttää yhteyttämiseen, mutta hän ei usko, että kasvit tuhlata ylimääräistä energiaa., Karpinski sanoo, että kasvit muuntavat energiaa lämmön ja sähkökemiallista toimintaa, joka voi myöhemmin laukaista biologisia prosesseja, kuten immuunipuolustusta. ”Näyttää siltä, että kasvit voivat lisätä vastustuskykyä taudinaiheuttajia vastaan vain käyttämällä valon absorptiojärjestelmäänsä”, Karpinski sanoo. ”Havaitsimme, että sähkökemiallinen signalointi säätelee tätä prosessia. Sähkösignalointi kasveissa tunnetaan Darwinin ajoista—se ei ole mitään uutta. Mutta sitä, mitä ei kuvailtu, on se, että valo voi aiheuttaa toimintapotentiaaleja. Havaitsimme, että siniselle, valkoiselle ja punaiselle valolle on eri signalointi., Jos kasvit voivat signaloida eri aallonpituuksilla valoa, kasvit voivat nähdä värejä samoin.”
Karpinski luulee, että kasvit tuottavat erilaisia sähköisiä impulsseja, kun eri aallonpituuksilla valo osui niiden lehdet, ja että kasvit käyttävät näitä impulsseja jotenkin säädellä niiden immuunipuolustusta. Hän jopa spekuloi, että kasvit voivat käyttää tätä kykyä taistelu vuodenaikojen taudinaiheuttajia. Mutta täsmälleen miten tämä mekanismi toimisi, on epäselvää.,
rooli sähkö-signalointi useimmat kasvit pysyy pitkälti salaperäinen ja selittämätön—ja varmasti ei ole perusteltua väittää, että kasvit voivat ”ajatella ja muistaa.”Mutta on olemassa runsaasti hyvin dokumentoituja esimerkkejä siitä, miten kasvit muuttavat omaa kasvuaan vastauksena ympäristönsä muutoksiin.
mieti siitä, että juuret kasvavat aina suuntaan vakavuuden ja versot kasvavat aina valoa kohti—vaikka et käännä kasvi kyljelleen., Biologit ovat työskennelleet ulos, että nämä prosessit, nimeltään gravitropism ja phototropism vastaavasti, luottaa hormoneja, jotka muuttaa nopeutta solujen kasvua kasvin kudoksiin: Jos toinen puoli root tai ampua kasvaa nopeammin kuin toinen, se tulee mutka. Köynnökset, kuten viiniköynnökset ja creepers, käyttöön vastaavia mekanismeja, jotka reagoivat koskettaa, kiinni ja curling ympäri ensin tolppaan, seinään tai haara he ottavat yhteyttä.
Kasvit myös käsitellä tietoa ympäristöstään ja muuttaa niiden kasvu perustuvat tiedot., ”Jotkut kasvit kukka kun päivät lyhenevät ja muut päivät pitenevät. He’ tietävät’, että päivät pitenevät tai lyhenevät, kun he saavat taulukoituja reaktioita päivän ja yön pituuteen”, Van Volkenburgh sanoo. ”Tapa, jolla tämä toimii, perustuu kasvien vuorokausirytmiin. Ihmiset eivät tajua, että kasveilla on vuorokausirytmi niin kuin eläimillä. Kasveilla on kaikenlaisia liikkeitä vuorokausirytmiensä perusteella.,”
Nuori auringonkukat ja muut nuorten kasvien kukinta topit ja lehdet voi jäljittää auringon kaari Idästä Länteen—ilmiö nimeltä heliotropism, joka takaa maksimaalisen valoaltistuksen aikana on ratkaisevan tärkeää kasvun aikaa. Sitten on enemmän hätkähdyttäviä esimerkkejä kasveista, jotka muuttuvat vastauksena ympäristöönsä. Harkitse Telegraph kasvi: erikoinen Aasian pensas pieni satelliitti lehdet, jotka jatkuvasti kääntyvä seurata valoa ympäristöönsä. Satelliitti lähtee pivot niin luotettavasti ja nopeasti, että voit itse noudata ne liikkuvat reaaliajassa (katso elokuva alla)., Heidän ikuinen tanssi kappaleita liikkeen valo päivän aikana, säätämällä asema ensisijainen lehdet imevät niin paljon valoa kuin mahdollista.
tällaisia yllättäviä esimerkkejä kasvien kykyä käsitellä tietoa ja sopeutua niiden ympäristöissä, ei ole tarpeen kokeilla ja antaa kasvien kanssa älykkyyden, ajattelun, muistin tai muiden kognitiivisten kykyjen he eivät todella hallussaan ja ei tarvitse. He ovat jo fiksuja.
Image of leaf courtesy of Wikimedia Commons