Môžu rastliny počuť, komunikovať?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Všetci sme príliš šovinisti. Keďže sa považujeme za vrchol evolúcie, rozdeľujeme všetko živé v hierarchii podľa stupňa blízkosti k sebe. Rastliny sú od nás také odlišné, že sa zdajú byť stvoreniami, ako keby neboli úplne živé. Biblický Noe nedostal žiadne pokyny na ich záchranu na palube korábu. Moderní vegáni nepovažujú za hanebné vziať si život a bojovníkov proti vykorisťovaniu zvierat nezaujímajú „práva rastlín“. V skutočnosti nemajú nervový systém, oči ani uši, nemôžu zasiahnuť ani utiecť. To všetko robí rastliny odlišnými, ale v žiadnom prípade nie menejcennými. Nevedú pasívnu existenciu „zeleniny“, ale vnímajú svet okolo seba a reagujú na to, čo sa okolo nich deje. Slovami profesora Jacka Schultza: "Rastliny sú len veľmi pomalé zvieratá."

Počujú

Tajný život rastlín sa dostal na verejnosť najmä vďaka knihe Petra Tompkinsa, vydanej začiatkom 70. rokov minulého storočia, na vrchole popularity hnutia New Age. Žiaľ, ukázalo sa, že nie je zbavený mnohých pre túto dobu charakteristických bludov a dal vznik mnohým mýtom, z ktorých najznámejší bola „láska“rastlín ku klasickej hudbe a pohŕdanie modernou hudbou. "Tekvice, nútené počúvať rock, sa odchýlili od reproduktorov a dokonca sa pokúsili vyliezť na klzkú sklenenú stenu komory," opísal Tompkins experimenty, ktoré vykonala Dorothy Retallack.

Musím povedať, že pani Retallack nebola vedkyňa, ale speváčka (mezzosopranistka). Jej experimenty, reprodukované profesionálnymi botanikmi, nepreukázali žiadnu osobitnú reakciu rastlín na hudbu akéhokoľvek štýlu. To však neznamená, že nepočujú vôbec nič. Experimenty znovu a znovu dokazovali, že rastliny dokážu vnímať a reagovať na akustické vlny – napríklad korene mladej kukurice rastú v smere zdroja kmitov s frekvenciou 200 – 300 Hz (približne od malej oktávovej soli po najprv pe). Prečo je stále neznáme.

Vo všeobecnosti je ťažké povedať, prečo rastliny potrebujú „sluch“, hoci v mnohých prípadoch môže byť schopnosť reagovať na zvuky veľmi užitočná. Heidi Appel a Rex Cockcroft ukázali, že Talova rezuhovidka dokonale „počuje“vibrácie, ktoré vytvára voška, ktorá požiera jej listy. Tento nenápadný príbuzný kapusty ľahko rozozná takéto zvuky od bežných zvukov, akými sú vietor, spev kobyliek alebo vibrácie spôsobené neškodnou muchou na liste.

Kričia

Táto citlivosť je založená na práci mechanoreceptorov, ktoré sa nachádzajú v bunkách všetkých častí rastlín. Na rozdiel od uší nie sú lokalizované, ale rozmiestnené po celom tele, ako naše hmatové receptory, a preto nebolo možné okamžite pochopiť ich úlohu. Po zaznamenaní útoku naň rezukhovidka aktívne reaguje, mení aktivitu mnohých génov, pripravuje sa na hojenie zranení a uvoľňuje glukozinoláty, prírodné insekticídy.

Možno podľa povahy vibrácií rastliny dokonca rozlišujú medzi hmyzom: rôzne druhy vošiek alebo húseníc spôsobujú úplne odlišné reakcie od genómu. Iné rastliny pri napadnutí uvoľňujú sladký nektár, ktorý priťahuje dravý hmyz, ako sú osy, najhorší nepriatelia vošiek. A všetky z nich určite varujú susedov: už v roku 1983 Jack Schultz a Ian Baldwin ukázali, že zdravé javorové listy reagujú na prítomnosť poškodených, vrátane obranných mechanizmov. Ich komunikácia prebieha v „chemickom jazyku“prchavých látok.

Komunikujú

Táto zdvorilosť sa neobmedzuje len na príbuzných a dokonca aj vzdialené druhy sú schopné navzájom „porozumieť“signálom nebezpečenstva: je ľahšie spoločne odraziť votrelcov. Experimentálne sa napríklad ukázalo, že tabak vyvinie ochrannú reakciu, keď sa poškodí palina rastúca v blízkosti.

Rastliny akoby kričali od bolesti, varovali svojich susedov, a aby ste tento krik počuli, stačí si dobre „pričuchnúť“. Či to však možno považovať za zámernú komunikáciu, stále nie je jasné. Možno takto samotná rastlina vysiela prchavý signál z niektorých svojich častí do iných a susedia len čítajú jej chemické „echo“. Je im poskytovaná skutočná komunikácia … „hubový internet“.

Koreňové systémy vyšších rastlín tvoria úzke symbiotické asociácie s mycéliom pôdnych húb. Neustále si vymieňajú organické látky a minerálne soli. Ale tok látok zjavne nie je jediný, ktorý sa pohybuje po tejto sieti.

Rastliny, ktorých mykoríza je izolovaná od susedov, sa vyvíjajú pomalšie a horšie znášajú testovanie. To naznačuje, že mykoríza slúži aj na prenos chemických signálov – sprostredkovaním a možno aj „cenzúrou“od hubových symbiontov. Tento systém bol prirovnávaný k sociálnej sieti a často sa označuje jednoducho ako Wood Wide Web.

Pohybujú sa

Všetky tieto „pocity“a „komunikácie“pomáhajú rastlinám nájsť vodu, živiny a svetlo, brániť sa parazitom a bylinožravcom a útočiť na seba. Umožňujú vám prestavať metabolizmus, rásť a preorientovať polohu listov – pohybovať sa.

Správanie mucholapky Venuše sa môže zdať ako niečo neuveriteľné: táto rastlina nielen žerie zvieratá, ale ich aj loví. Ale hmyzožravý predátor nie je výnimkou medzi ostatnými flórami. Len zrýchlením videa týždňa v živote slnečnice uvidíme, ako sa otáča, aby nasledovala slnko a ako v noci „zaspáva“zakrývajúc listy a kvety. Pri streľbe vysokou rýchlosťou vyzerá rastúca koreňová špička presne ako červ alebo húsenica, ktorá sa plazí smerom k cieľu.

Rastliny nemajú svaly a pohyb zabezpečuje rast buniek a tlak turgoru, teda „hustota“ich naplnenia vodou. Bunky fungujú ako komplexne koordinovaný hydraulický systém. Dávno pred videonahrávkami a časozbernou technikou na to upozornil Darwin, ktorý študoval pomalé, ale zjavné reakcie rastúceho koreňa na okolie.

Jeho kniha Pohyb rastlín končí slávnym: „Sotva možno prehnane povedať, že špička koreňa, obdarená schopnosťou riadiť pohyby susedných častí, pôsobí ako mozog jedného z nižších živočíchov.. ktorá vníma dojmy zo zmyslov a dáva smer rôznym pohybom.“

Niektorí učenci brali Darwinove slová ako ďalšie zjavenie. Biológ z Florentskej univerzity Stefano Mancuso upozornil na špeciálnu skupinu buniek na rastúcich špičkách stonky a koreňov, ktorá sa nachádza na hranici medzi deliacimi bunkami apikálneho meristému a bunkami strečovej zóny, ktoré pokračujú v rásť, ale nie deliť.

Ešte koncom 90. rokov Mancuso zistil, že činnosť tejto „prechodovej zóny“usmerňuje expanziu buniek v zóne natiahnutia, a tým aj pohyb celého koreňa. Deje sa tak v dôsledku redistribúcie auxínov, ktoré sú hlavnými rastovými hormónmi rastlín.

Myslia si?

Ako v mnohých iných tkanivách, aj v samotných bunkách prechodovej zóny si vedci všímajú veľmi známe zmeny v polarizácii membrán.

Náboje vo vnútri a mimo nich kolíšu, podobne ako potenciály na membránach neurónov. Samozrejme, že výkon skutočného mozgu nikdy nedosiahne taká malá skupina: v každej prechodovej zóne nie je viac ako niekoľko stoviek buniek.

Ale aj v malej bylinnej rastline môže koreňový systém obsahovať milióny takýchto vyvíjajúcich sa špičiek. V súčte už dávajú celkom pôsobivý počet „neurónov“. Štruktúra tejto mysliacej siete pripomína decentralizovanú, distribuovanú internetovú sieť a jej zložitosť je celkom porovnateľná so skutočným mozgom cicavca.

Ťažko povedať, nakoľko je tento „mozog“schopný myslieť, no izraelský botanik Alex Kaselnik a jeho kolegovia zistili, že v mnohých prípadoch sa rastliny skutočne správajú takmer ako my. Hrach obyčajný dali vedci do podmienok, v ktorých mohol zakoreniť v črepníku so stabilným obsahom živín alebo v susednom, kde sa neustále menil.

Ukázalo sa, že ak je v prvom črepníku dostatok potravy, hrášok ho uprednostní, no ak je ho málo, začne „riskovať“a v druhom črepníku vyrastie viac korienkov. Nie všetci odborníci boli pripravení prijať myšlienku možnosti myslenia v rastlinách.

Zrejme viac ako iní šokovala samotného Stefana Mancusa: dnes je vedec zakladateľom a vedúcim unikátneho „Medzinárodného laboratória rastlinnej neurobiológie“a volá po vývoji „rastlinných“robotov. Tento hovor má svoju logiku.

Veď ak úlohou takéhoto robota nie je pracovať na vesmírnej stanici, ale skúmať vodný režim či monitorovať životné prostredie, tak prečo sa nezamerať na rastliny, ktoré sú tomu tak pozoruhodne prispôsobené? A keď príde čas začať terraformovať Mars, kto lepšie ako rastliny „povie“, ako vrátiť život do púšte?.. Zostáva zistiť, čo si o prieskume vesmíru myslia samotné rastliny.

Koordinácia

Rastliny majú úžasný zmysel pre polohu vlastného „tela“v priestore. Rastlina položená na boku sa zorientuje a pokračuje v raste novým smerom, pričom dokonale rozlišuje, kde je hore a kde dole. Na rotujúcej platforme bude rásť v smere odstredivej sily. Obidve sú spojené s prácou statocytov, buniek, ktoré obsahujú ťažké statolitické gule, ktoré sa usadzujú pod gravitáciou. Ich poloha umožňuje rastline „cítiť“vertikálnu pravú stranu.