Съдържание:

Могат ли растенията да чуват, да общуват?
Могат ли растенията да чуват, да общуват?

Видео: Могат ли растенията да чуват, да общуват?

Видео: Могат ли растенията да чуват, да общуват?
Видео: Рим. Путешествие 12/34 — Пантеон 2024, Март
Anonim

Всички сме прекалено шовинисти. Смятайки себе си за върха на еволюцията, ние разпределяме всички живи същества в йерархия според степента на близост до себе си. Растенията са толкова различни от нас, че изглеждат същества, сякаш не са напълно живи. На библейския Ной не са дадени никакви инструкции за тяхното спасяване на борда на ковчега. Съвременните вегани не смятат за срамно да отнемат живота си, а борците срещу експлоатацията на животните не се интересуват от „права на растенията“. Наистина, те нямат нервна система, очи или уши, не могат да удрят или да избягат. Всичко това прави растенията различни, но не по-лоши по нищо. Те не водят пасивно съществуване на "зеленчук", но усещат света около себе си и реагират на случващото се около тях. По думите на професор Джак Шулц, „Растенията са просто много бавни животни“.

Те чуват

Тайният живот на растенията стана достояние до голяма степен благодарение на книгата на Питър Томпкинс, публикувана в началото на 70-те години на миналия век, в разгара на популярността на движението New Age. За съжаление, той се оказа неосвободен от многото заблуди, характерни за онова време и породи множество митове, най-известният от които е „любовта“на растенията към класическата музика и презрението към съвременната музика. „Тиквите, принудени да слушат рок, се отклониха от високоговорителите и дори се опитаха да се изкачат по хлъзгавата стъклена стена на камерата“, описа Томпкинс експериментите, проведени от Дороти Реталак.

Трябва да кажа, че г-жа Реталак не беше учен, а певица (мецосопран). Нейните експерименти, възпроизведени от професионални ботаници, не показаха особена реакция на растенията към музика от какъвто и да е стил. Но това не означава, че те изобщо не чуват нищо. Експериментите показват отново и отново, че растенията могат да възприемат и реагират на акустични вълни - например корените на младата царевица растат в посока на източник на трептения с честота 200-300 Hz (приблизително от малка октава сол до първо pe). Защо все още не се знае.

Като цяло е трудно да се каже защо растенията се нуждаят от „слух“, въпреки че в много случаи способността да реагират на звуци може да бъде много полезна. Хайди Апел и Рекс Кокрофт показаха, че резуховидката на Тал перфектно „чува“вибрациите, създадени от листната въшка, която поглъща листата й. Този незабележим роднина на зелето лесно разграничава подобни звуци от обикновените шумове като вятъра, чифтосването на скакалеца или вибрациите, причинени от безобидна муха върху листо.

Те крещят

Тази чувствителност се основава на работата на механорецепторите, които се намират в клетките на всички части на растенията. За разлика от ушите, те не са локализирани, а разпределени в цялото тяло, като нашите тактилни рецептори, и затова далеч не беше възможно веднага да се разбере тяхната роля. След като забележи атака, резуховидката активно реагира на нея, променяйки активността на много гени, подготвяйки се за заздравяването на наранявания и отделяйки глюкозинолати, естествени инсектициди.

Може би по естеството на вибрациите растенията дори разграничават насекомите: различните видове листни въшки или гъсеници предизвикват напълно различни реакции от генома. Други растения отделят сладък нектар при атака, който привлича хищни насекоми като оси, най-лошите врагове на листните въшки. И всички те със сигурност предупреждават съседите: още през 1983 г. Джак Шулц и Иън Болдуин показаха, че здравите кленови листа реагират на наличието на повредени, включително защитни механизми. Комуникацията им се осъществява на „химичния език“на летливите вещества.

Те общуват

Тази учтивост не се ограничава само до роднини и дори далечни видове са в състояние да „разберат“сигналите за опасност един на друг: по-лесно е да отблъснат натрапниците заедно. Например, експериментално е доказано, че тютюнът развива защитна реакция, когато пелинът, растящ наблизо, е повреден.

Растенията сякаш крещят от болка, предупреждават съседите си и за да чуете този писък, просто трябва да „подушите“добре. Все още обаче не е ясно дали това може да се счита за умишлена комуникация. Може би по този начин самото растение предава летлив сигнал от някои свои части към други, а съседите само разчитат химическото му „ехо“. Осигурена им е истинска комуникация … "гъба интернет".

Кореновите системи на висшите растения образуват тесни симбиотични асоциации с мицела на почвените гъби. Те постоянно обменят органични вещества и минерални соли. Но потокът от вещества очевидно не е единственият, който се движи по тази мрежа.

Растенията, чиято микориза е изолирана от съседите, се развиват по-бавно и по-зле понасят тестването. Това предполага, че микоризата служи и за предаване на химически сигнали – чрез посредничество, а може би дори и „цензура“от гъбичните симбионти. Тази система е сравнявана със социална мрежа и често се нарича просто Wood Wide Web.

Те се движат

Всички тези „чувства“и „комуникации“помагат на растенията да намират вода, хранителни вещества и светлина, да се защитават от паразити и тревопасни животни и да атакуват себе си. Те ви позволяват да възстановите метаболизма, да растете и да преориентирате позицията на листата - да се движите.

Поведението на венерината мухоловка може да изглежда като нещо невероятно: това растение не само яде животни, но и ги ловува. Но насекомояден хищник не е изключение сред другата флора. Само като ускорим видеото от една седмица от живота на слънчогледа, ще видим как той се обръща да следва слънцето и как „заспива“през нощта, покривайки листата и цветовете. При стрелба с висока скорост, нарастващият връх на корена изглежда точно като червей или гъсеница, пълзящи към целта.

Растенията нямат мускули, а движението се осигурява от растежа на клетките и тургорното налягане, „плътността“на пълненето им с вода. Клетките действат като сложно координирана хидравлична система. Много преди видеозаписите и техниката на времевия лапс, Дарвин обърна внимание на това, който изучава бавните, но очевидни реакции на растящия корен към околната среда.

Книгата му „Движението на растенията“завършва с прочутото: „Едва ли е преувеличено да се каже, че върхът на корена, надарен със способността да насочва движенията на съседните части, действа като мозъка на едно от нисшите животни… който възприема впечатления от сетивата и дава посока на различни движения."

Някои учени приеха думите на Дарвин като поредното прозрение. Биологът от университета във Флоренция Стефано Манкузо обърна внимание на специална група клетки на нарастващите върхове на стъблото и корените, която се намира на границата между делящите се клетки на апикалната меристема и клетките на зоната на разтягане, които продължават да се растат, но не се разделят.

Още в края на 90-те години на миналия век Манкузо открива, че дейността на тази "преходна зона" насочва разширяването на клетките в зоната на разтягане и по този начин движението на целия корен. Това се случва поради преразпределението на ауксините, които са основните хормони на растежа на растенията.

Те мислят?

Както в много други тъкани, учените забелязват много познати промени в поляризацията на мембраната в самите клетки на преходната зона.

Зарядите вътре и извън тях се колебаят, подобно на потенциалите върху мембраните на невроните. Разбира се, представянето на истински мозък никога няма да бъде постигнато от такава малка група: във всяка преходна зона има не повече от няколкостотин клетки.

Но дори и в малко тревисто растение кореновата система може да включва милиони такива развиващи се връхчета. Накратко, те вече дават доста впечатляващ брой "неврони". Структурата на тази мислеща мрежа наподобява децентрализирана, разпределена интернет мрежа и нейната сложност е сравнима с истинския мозък на бозайник.

Трудно е да се каже доколко този „мозък“е способен да мисли, но израелският ботаник Алекс Каселник и неговите колеги откриха, че в много случаи растенията се държат почти като нас. Учените поставят обикновения семенен грах в условия, при които може да отглежда корени в саксия със стабилно съдържание на хранителни вещества или в съседна, където тя постоянно се променя.

Оказа се, че ако в първата саксия има достатъчно храна, грахът ще я предпочете, но ако е твърде малко, ще започне да „рискува” и във втората саксия ще поникнат повече корени. Не всички специалисти бяха готови да приемат идеята за възможността за мислене в растенията.

Очевидно повече от другите тя шокира самия Стефано Манкузо: днес ученият е основател и ръководител на уникалната „Международна лаборатория по невробиология на растенията“и призовава за разработването на „подобни на растения“роботи. Това обаждане има своя собствена логика.

В крайна сметка, ако задачата на такъв робот не е да работи на космическа станция, а да изучава водния режим или да наблюдава околната среда, тогава защо да не се съсредоточим върху растения, които са толкова забележително адаптирани към това? И когато дойде време да започнем тераформирането на Марс, кой по-добре от растенията ще „разкаже“как да върнем живота в пустинята?.. Остава да разберем какво мислят самите растения за изследването на космоса.

Координация

Растенията имат прекрасно усещане за позицията на собственото си "тяло" в пространството. Растението, положено настрани, ще се ориентира и ще продължи да расте в нова посока, като отлично различава къде е горе и къде долу. Докато е на въртяща се платформа, тя ще расте в посока на центробежната сила. И двете са свързани с работата на статоцитите, клетки, които съдържат тежки статолитни сфери, които се утаяват под гравитацията. Тяхната позиция позволява на растението да „усеща” вертикално надясно.

Препоръчано: