Rastlinná neurobiológia: čo si myslia rastliny?

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

Rastliny nemajú mozog a nervové bunky, v porovnaní so zvieratami sa zdajú byť necitlivé. Biológovia však vedia, že zástupcovia tejto skupiny mnohobunkových organizmov prijímajú informácie zvonku a spracúvajú ich, dokážu medzi sebou komunikovať pomocou chemických signálov.

Stojí za to hovoriť o „inteligencii“rastlín?

Čo nahradí nervy a mozog

Jemné biele kvety sasanky dubovej sú ozdobou lesov stredného pásma. Nie je nezvyčajné vidieť, ako sa jej okvetné lístky skladajú, hoci slnečný deň je v plnom prúde. Počkajte teda na dážď. Odstraňovaním kvetov ich drobná rastlinka chráni pred vodou a nárazmi vetra.

Vo svete flóry existuje veľa takýchto mechanizmov, ako sa prispôsobiť meniacim sa poveternostným podmienkam, chrániť sa pred škodcami, liečiť rany a získavať živiny priamo na mieste.

Orgány vnímania v rastlinách sú špeciálne receptorové bunky, iónové kanály v bunkových membránach, ktoré prenášajú elektrické signály, špeciálne telá, ktoré majú niektoré vlastnosti neurónov.

Na výmenu informácií medzi rôznymi časťami tela sa vyrábajú rôzne mediátorové zlúčeniny: hormóny, chemické zlúčeniny, malé nekódujúce RNA. Všetky tieto mechanizmy úspešne nahrádzajú rastlinám zmysly a nervový systém.

Zmyslové vnímanie rastlín sa aktívne skúmalo až do 70. rokov 20. storočia a potom sa postupne vytratilo.

V roku 2005 sa Stefano Mansuko z Florentskej univerzity (Taliansko) a František Baluschka z Bonnskej univerzity (Nemecko) rozhodli, že údajov o „inteligencii“rastlín je veľa a je čas aktivizovať tento smer.

Nazvali to „rastlinná neuroveda“. Samozrejme, ide o metaforu – hovoríme o skúmaní reakcií a reakcií na vonkajšie podnety.

Stúpenci rastlinnej neurobiológie sa domnievajú, že vo vzťahu k flóre môžeme hovoriť o pamäti, systéme akumulácie, uchovávania a spracovania informácií, ako aj o mechanizme rozhodovania. Podľa niektorých vedcov na to nie je potrebný mozog a nervový systém ako u zvierat.

Vedecká komunita ako celok je k tejto oblasti kritická. Zároveň je dnes v popredí vedy práca v oblasti komunikačných a signalizačných systémov rastlín.

Lúčny obecný byt

Jedným z hlavných objavov posledných rokov je, že rastliny sú schopné rozpoznať svojich susedov. Na to využívajú diaľkové červené svetlo, chemické signály, sekundárne metabolity.

Znalosť okolitých druhov pomáha rastline prežiť: vyhýbajte sa tieňom, bráňte sa pred nepriateľmi, vyberajte si najlepšie jedlo.

Rastliny vnímajú chemické zlúčeniny – to, čo nazývame pachy susedných druhov. Prenášajú sa vzduchom a podzemím koreňmi.

Čínski vedci v časopise Nature Communications citujú výsledky experimentov s pšenicou. Štúdie ukázali, že táto rastlina rozlišuje medzi vôňami asi stovky rôznych druhov rastúcich vedľa seba cez korene.

V reakcii na to uvoľňuje svoje vlastné látky na reguláciu vzťahu - napríklad niečo ako antibiotiká, ak sú v blízkosti konkurenti. V dôsledku toho pšenica brzdí ich rast.

Samozrejme, že tento spôsob chemickej komunikácie nie je analogický čuchu u zvierat, ale rastliny rozhodne dokážu nielen vydávať, ale aj vnímať pachy.

Napríklad cudzopasník, dodder, nájde hostiteľskú rastlinu pomocou prchavých prvkov a natiahne sa jej smerom.

Palina zranená škodcami varuje príbuzných pred nebezpečenstvom zvýšeného zápachu.

Trváca bylina zlatobyľ je schopná sama vnímať chemické zlúčeniny (feromóny), ktoré vylučujú samce pestrej muchy lákajúcej samičku. Larva muchy uložená na rastline spôsobuje ochorenie v podobe hálky – veľkej gule.

Vedci navrhli, že zlatobyľ vonia muchy a posilňuje imunitný systém, aby dokázal bojovať s nevyhnutnou chorobou. K tomu listy trávy zvyšujú obsah kyseliny jazmónovej, ktorá odpudzuje škodcov a pomáha hojiť poškodenie tkaniva.

Dobrý sluch

V roku 1970 vyšla v USA kniha „Tajný život rastlín“od Petra Tompkinsa a Christophera Birda. V ňom, bez spoliehania sa na vedecké fakty, bolo podaných veľa fantastických informácií o kvetoch a stromoch. Napríklad sa hovorilo, že rastliny sú stresované, ak sa v ich prítomnosti rozbije vajíčko, tekvica sa odkláňa od reproduktorov, ak sa z nich ozýva kameň.

V súčasnosti sa nahromadilo veľa faktov o vnímaní zvukov rastlinami. V roku 2014 vedci z University of Missouri (USA) ovplyvnili malú bylinku Arabidopsis (Tal rezuhovidka) pomocou zvuku, ktorý na nej žuje húsenica.

Ukázalo sa, že to zvyšuje obsah antokyánov (fialové farbivá) a glukozinolátov (horčiny) v listoch rastliny. Skúsenosti ukázali, že rezukovidka reaguje odlišne na vibrácie vzduchu spôsobené žuvaním listov, vetrom a štebotavým hmyzom.

Vedci z University of Mississippi nedávno uskutočnili pokusy so sójou a hmyzom, ktorý na nej žije – lienkami a voškami sójovými. Boli ovplyvnené rôznymi druhmi zvukov, vrátane hluku mesta, traktora, rock and rollu. Po dvoch týždňoch sa rastlinná biomasa v porovnaní s kontrolou znížila.

Vedci sa však neprikláňajú k názoru, že skala priamo utláčala rastliny. Skôr nejako ovplyvnil škodcov, čo zintenzívnilo ich činnosť.