új kutatások azt mutatják, hogy a növények “gondolkodhatnak és emlékeznek” – állítja egy ezen a héten megjelent hír.
a növények “levélről levélre nagyon hasonló módon továbbíthatják az információkat a saját idegrendszerünkhöz” – írta a BBC News., A cikk továbbra is azt állítja, hogy a növények emlékeznek az információkra, és ” a fényben titkosított információkat használják, hogy immunizálják magukat a szezonális kórokozókkal szemben.”
a növények nem tudnak gondolkodni vagy emlékezni. Ezek a kölcsönzött kifejezések nem írják le pontosan a növények működését. Azonban, mint a legtöbb organizmus, a növények érzékelik a körülöttük lévő világot, feldolgozzák a környezetükből származó információkat, és növekedésük és fejlődésük megváltoztatásával reagálnak erre az információra., Valójában a növények olyan módon reagálnak a környezetük változásaira, hogy sokan meglepően kifinomultnak találják, bár a botanikusok évszázadok óta ismerik ezeket a képességeket.
“az emberek nagy hibát követnek el, mintha a növények “tudják”, mit csinálnak ” – mondja Elizabeth van Volkenburgh, a Washingtoni Egyetem botanikusa. “Biológia tanárok, kutatók, diákok és laikusok mind ugyanazt a hibát követik el. Inkább azt mondanám, hogy egy növény érzékel és reagál, mint hogy a növény tudja. Az olyan szavak használata, mint az “intelligencia” vagy a “gondolkodás” a növények számára, csak rossz., Néha szórakoztató csinálni, ez egy kicsit provokatív. De ez csak rossz. Könnyű elkövetni azt a hibát, hogy egy szót egy másik mezőről veszünk, és egy növényre alkalmazzuk.”
a BBC News story egy, a növényi sejtben való közzétételre szánt tanulmánykészleten alapul. Stanislaw Karpinski, a lengyelországi Varsói Élettudományi Egyetem társszerzője a Cseh Köztársaságban, Prágában, a kísérleti biológia Társaság éves ülésén mutatta be kutatásait.,
A történet azt állítja, hogy a tanulmány szerint, stimuláló egy levél cella fény létrehoz egy lépcsőzetes elektrokémiai események az egész növény, közölte keresztül speciális sejtek, úgynevezett bundle-köpeny sejtek csak, mint az elektromos impulzusok továbbítását az idegek mentén sejtek az idegrendszer egy állat. A kutatók azt találták, hogy ezek a reakciók néhány órával később folytatódtak, még a sötétben is, amelyet egyfajta memória jelzésére értelmeztek.,
Ez olyan, mintha azt mondanánk, hogy mivel a tó felülete továbbra is hullámzik, ha egy kavics eltalálja, a víz “emlékszik” valamire. Az analógia nem egészen tart. De a növények elektromos jeleket termelnek, és ezeknek a jeleknek a fényre adott válaszként a funkciója az új tanulmány valódi fókusza—a legutóbbi hozzájárulás a növények elektromos jelátvitelével kapcsolatos növekvő munkatesthez.
bár a növények nem rendelkeznek idegekkel, a növényi sejtek képesek az akciópotenciáloknak nevezett elektromos impulzusok létrehozására, csakúgy, mint az állatok idegsejtjei., Valójában minden biológiai sejt elektromos.
a sejtek membránokat használnak, hogy belső terüket elkülönítsék külső felületüktől. Néhány nagyon apró molekula beszivárog a membránokba, de a legtöbb molekulának át kell haladnia a membránban található pórusokon vagy csatornákon. A vándorló molekulák egyik csoportja az ioncsalád: töltött részecskék, például nátrium, kálium, klorid és kalcium.
amikor a sejtmembrán ellentétes oldalán különböző koncentrációjú ionok halmozódnak fel, fennáll az elektromos áram lehetősége., A sejtek ezt az elektromos potenciált a sejtmembránba ágyazott fehérjecsatornákkal és szivattyúkkal kezelik, amelyek szabályozzák a töltött részecskék áramlását a sejtmembránon keresztül. Az ionok szabályozott áramlása a sejtben és azon kívül elektromos jelátvitelt jelent mind a növényekben, mind az állatokban.
“bármely sejtben membrán van” – magyarázza Alexander Volkov, az alabamai Oakwood Egyetem növényfiziológusa. “Mindkét oldalán ionok vannak különböző koncentrációkban, ami elektromos potenciált hoz létre., Nem számít, hogy állati vagy növényi sejt-ez Általános Kémia.”
Mert bizonyos típusú növényi sejtek egyes funkciók közös idegsejtek—vannak elhelyezve csöves kötegek, ők harbor-ion csatornák a membránok—egyes botanikusok azt sugallja, hogy a növények terjednek cselekvési lehetőségek mentén csatlakoztatott hálózatok, ezek a sejtek, hasonlóan a jelzés egy állat idegrendszere. De a legtöbb botanikus egyetért abban, hogy a növényeknek nincs olyan sejthálózata, amely kifejezetten a nagy távolságok gyors elektromos jelzésére fejlődött ki, mint a legtöbb állat., A növényeknek egyszerűen nincs igazi idegrendszerük.
tehát ha a növények nem használnak elektromos jeleket olyan idegrendszerekben, mint az állatok, mit csinálnak az általuk termelt elektromos impulzusokkal? A legtöbb esetben a növénybiológusok nem tudják. “A növényekben az elektromos jelzésről már régóta tudunk, amíg az állatokban tudunk róla” – mondja Van Volkenburgh. “De a legtöbb növényben, amit ezek a jelek jelentenek, nyitott kérdés.,”Ennek a rejtélynek a figyelemre méltó kivételei azok a növények, amelyek a gyors mozgás elektromos jeleire támaszkodnak, mint például a húsevő Vénusz légycsapója vagy a Mimosa pudica—olyan növény, amelynek levelei összecsukódnak, amikor csiszolják a növényevők kedvét (lásd az alábbi filmet).
az elmúlt években egyes kutatások azt sugallták, hogy a növények elektromos jelzése módosítja és szabályozza a növényi sejtek mindenféle biológiai folyamatát. Elektromos jelek, néhány botanikus vitatkozott, teljesítmény több, mint az egzotikus Vénusz légycsapda csapdái—ugyanolyan fontosak a gyepen növekvő fű számára., Mérési elektromos impulzusok növények könnyű, de összeköti őket, hogy adott növény funkciók sokkal nehezebb, valamint a biológiai közösség közelében, a konszenzus arról, hogy a legtöbb növény használja ezeket az impulzusokat.
Karpinski új tanulmánya megpróbálja összekapcsolni a fény által aktivált elektromos aktivitást a növények immunvédelmével., Az új vizsgálatban a kutatók a fertőzött levelek Osztályába thaliana (thale zsázsa) egy bakteriális kórokozó vagy egy órát, mielőtt kiteszik a növény erős adag kék, piros vagy fehér fény vagy az egyik, nyolc, illetve 24 órával az után, hogy kiderüljön a növény a fény. A fertőzés előtt fénnyel kezelt növények rezisztenciát fejlesztettek ki, de a korábbi megvilágítás nélkül fertőzött növények nem mutattak ellenállást.
amikor erős fénynek van kitéve, Karpinski elmagyarázza, hogy a növények több energiát szívnak fel, mint amennyit a fotoszintézishez használhatnak—de nem gondolja, hogy a növények pazarolják ezt a felesleges energiát., Karpinski szerint a növények hővé és elektrokémiai aktivitássá alakítják át az energiát, amely később biológiai folyamatokat indíthat el, például immunvédelmet. “Úgy tűnik, hogy a növények csak fényelnyelő rendszerükkel képesek ellenállni a kórokozókkal szemben” – mondja Karpinski. “Megállapítottuk, hogy az elektrokémiai jelzés szabályozza ezt a folyamatot. A növények elektromos jelzése Darwin idejéből ismert-ez semmi új. De amit nem írtak le, az az, hogy a fény cselekvési potenciált válthat ki. Azt találtuk, hogy van egy másik jelzés a kék, fehér, piros fény., Ha a növények különböző hullámhosszú fényeket jelezhetnek, akkor a növények színeket is láthatnak.”
Karpinsky azt hiszi, hogy a növények termelnek különböző elektromos impulzusok, amikor különböző hullámhosszú fény hit a leveleket, hogy a növények használja ezeket az impulzusokat, hogy valahogy szabályozza az immunrendszer védelmét. Még azt is feltételezi, hogy a növények ezt a képességet felhasználhatják a szezonális kórokozók elleni küzdelemre. De pontosan hogyan működik ez a mechanizmus, nem világos.,
az elektromos jelzés szerepe a legtöbb növényben nagyrészt rejtélyes és megmagyarázhatatlan marad-és természetesen nem indokolja azt az állítást, hogy a növények “gondolkodhatnak és emlékeznek”.”De rengeteg jól dokumentált példa van arra, hogy a növények hogyan változtatják meg saját növekedésüket a környezetük változásaira válaszul.
csak gondolj arra a tényre, hogy a gyökerek mindig a gravitáció irányában nőnek, a hajtások pedig mindig a fény felé nőnek—még akkor is, ha egy növényt az oldalára fordítasz., A biológusok kidolgozták, hogy ezek a folyamatok, az úgynevezett gravitropizmus és a fototropizmus, olyan hormonokra támaszkodnak, amelyek megváltoztatják a növényi szövetek sejtnövekedésének sebességét: ha a gyökér vagy a hajtás egyik oldala gyorsabban növekszik, mint a másik, akkor meghajlik. A hegymászó növények, mint például a szőlő és a kúszónövények, hasonló mechanizmusokat alkalmaznak az érintésre, a tapadásra és a curlingre az első pólus, a fal vagy az ág körül, amellyel érintkeznek.
a növények környezetükből származó információkat is feldolgoznak, és ezen információk alapján változtatják meg növekedésüket., “Egyes növények virágoznak, mivel a napok egyre rövidebbek, mások pedig a napok egyre hosszabbak. “Tudják”, hogy a napok egyre hosszabbak vagy rövidebbek azáltal, hogy táblázatos reakciókat adnak minden nap és éjszaka hosszára” – mondja Van Volkenburgh. “Ennek működése a növények cirkadián ritmusán alapul. Az emberek nem veszik észre, hogy a növényeknek cirkadián ritmusuk van, mint az állatoknak. A növények mindenféle mozgással rendelkeznek cirkadián ritmusuk alapján.,”
fiatal napraforgók és más fiatal növények virágzási csúcsai és levelei nyomon követhetik a nap ívét keletről nyugatra—ez a heliotropizmusnak nevezett jelenség, amely biztosítja a maximális fénykibocsátást a növekedés kritikus időszakában. Aztán több megdöbbentő példa van arra, hogy a növények környezetükre reagálva változnak. Tekintsük a távíró üzemet: egy sajátos ázsiai cserje apró műholdas levelekkel, amelyek folyamatosan elfordulnak, hogy figyelemmel kísérjék a környezet fényét. A műhold elhagyja pivot annyira megbízhatóan és gyorsan, hogy ténylegesen megfigyelni őket mozgó valós időben (Lásd az alábbi filmet)., Örök táncuk nyomon követi a fény mozgását a nap folyamán, beállítva az elsődleges levelek helyzetét, hogy a lehető legtöbb fényt elnyelje.
ilyen meglepő példák a növények képességeire, hogy feldolgozza az információkat, illetve alkalmazkodni a környezetükhöz, nem kell, hogy megpróbálja ruházza növények hírszerző, gondolat, emlék, vagy más kognitív képességek nem igazán rendelkeznek, valamint nincs szükség. Már így is elég okosak.
a levél képe a Wikimedia Commons jóvoltából