Rastlinska nevrobiologija: kaj mislijo rastline?

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

Rastline nimajo možganov in živčnih celic, v primerjavi z živalmi se zdijo neobčutljive. Vendar pa biologi vedo, da predstavniki te skupine večceličnih organizmov prejemajo informacije od zunaj in jih obdelujejo, med seboj lahko komunicirajo s kemičnimi signali.

Ali je vredno govoriti o "inteligentnosti" rastlin?

Kaj bo nadomestilo živce in možgane

Nežni beli cvetovi hrastove anemone so okras gozdov srednjega pasu. Nič nenavadnega je videti, da se njeni cvetni listi zložijo skupaj, čeprav je sončen dan v polnem razmahu. Torej počakajte na dež. Z odstranitvijo cvetov jih majhna rastlina zaščiti pred vodo in sunki vetra.

V svetu flore obstaja veliko takih mehanizmov, s katerimi se lahko prilagodite spreminjajočim se vremenskim razmeram, zaščitite pred škodljivci, zacelite rane in takoj pridobite hranila.

Organi zaznavanja pri rastlinah so posebne receptorske celice, ionski kanali v celičnih membranah, ki prenašajo električne signale, posebna telesa, ki imajo nekatere lastnosti nevronov.

Za izmenjavo informacij med različnimi deli telesa se proizvajajo različne mediatorne spojine: hormoni, kemične spojine, majhne nekodirajoče RNA. Vsi ti mehanizmi rastlinam uspešno nadomestijo čutila in živčni sistem.

Senzorično zaznavanje rastlin se je aktivno preučevalo do sedemdesetih let prejšnjega stoletja, nato pa je postopoma izginilo.

Stefano Mansuko z univerze v Firencah (Italija) in František Baluschka z univerze v Bonnu (Nemčija) sta se leta 2005 odločila, da obstaja veliko podatkov o »inteligenci« rastlin in je čas, da to smer aktivirata.

Poimenovali so jo "rastlinska nevroznanost". Seveda je to metafora – govorimo o preučevanju reakcij in odzivov na zunanje dražljaje.

Privrženci rastlinske nevrobiologije menijo, da lahko v zvezi s floro govorimo o spominu, sistemu kopičenja, shranjevanja in obdelave informacij ter mehanizmu odločanja. Po mnenju nekaterih znanstvenikov za to niso potrebni možgani in živčni sistem, kot pri živalih.

Znanstvena skupnost kot celota je kritična do tega področja. Hkrati je delo na področju komunikacijskih in signalnih sistemov rastlin zdaj v ospredju znanosti.

Travniško komunalno stanovanje

Eno večjih odkritij zadnjih let je, da lahko rastline prepoznajo svoje sosede. Za to uporabljajo visoko rdečo luč, kemične signale, sekundarne metabolite.

Poznavanje okoliških vrst pomaga rastlini preživeti: izogibati se senci, braniti se pred sovražniki, izbrati najboljšo hrano.

Rastline zaznavajo kemične spojine – kar imenujemo vonjave sosednjih vrst. Prenašajo se po zraku in pod zemljo s koreninami.

Kitajski znanstveniki v reviji Nature Communications navajajo rezultate poskusov s pšenico. Študije so pokazale, da ta rastlina razlikuje med vonjavami okoli sto različnih vrst, ki rastejo drug ob drugem skozi korenine.

V odgovor sprošča lastne snovi za uravnavanje odnosa – na primer nekaj podobnega antibiotikom, če so v bližini konkurenti. Posledično pšenica zavira njihovo rast.

Seveda ta način kemične komunikacije ni analogen vonju pri živalih, vendar rastline zagotovo ne le oddajajo, ampak tudi zaznavajo vonjave.

Na primer, zajedavska veža, dodder, najde gostiteljsko rastlino po hlapnih elementih in se razteza v svoji smeri.

Pelin, ki so ga ranili škodljivci, opozori svojce na nevarnost okrepljenega vonja.

Večletna zelnata rozga je sposobna zaznati kemične spojine (feromone), ki jih izločajo samci pestre muhe, ki zvabijo samico. Ličinka muhe, odložena na rastlino, povzroči bolezen v obliki žolčnika – velike kroglice.

Znanstveniki so domnevali, da zlata rozga diši po muhah in krepi imunski sistem za boj proti neizogibni bolezni. Da bi to naredili, listi trave povečajo vsebnost jasmonske kisline, ki odganja škodljivce in pomaga pri celjenju poškodb tkiva.

dober sluh

Leta 1970 je v ZDA izšla knjiga "Skrivno življenje rastlin" Petra Tompkinsa in Christopherja Birda. V njem je bilo brez zanašanja na znanstvena dejstva podanih veliko fantastičnih informacij o rožah in drevesih. Rečeno je bilo na primer, da so rastline pod stresom, če se v njihovi prisotnosti razbije jajce, buča odstopa od zvočnikov, če se iz njih sliši kamen.

Dandanes se je nabralo veliko dejstev o zaznavanju zvokov s strani rastlin. Leta 2014 so znanstveniki z Univerze v Missouriju (ZDA) vplivali na majhno zelišče Arabidopsis (Tal rezuhovidka) z zvokom, ki ga gosenica žveči.

Izkazalo se je, da to poveča vsebnost antocianinov (vijoličnih barvil) in glukozinolatov (grenkine) v listih rastline. Izkušnje so pokazale, da se rezukovidka različno odziva na vibracije zraka, ki jih povzročajo žvečenje listov, veter in žvrgolenje žuželk.

Znanstveniki z univerze v Mississippiju so pred kratkim izvedli poskuse s sojo in na njej živečimi žuželkami – pikapolonicami in sojinimi listnimi uši. Nanje so vplivale različne vrste zvokov, vključno z mestnim hrupom, traktorjem, rokenrolom. Po dveh tednih se je rastlinska biomasa zmanjšala v primerjavi s kontrolo.

Vendar pa znanstveniki niso nagnjeni k prepričanju, da je kamnina neposredno zatirala rastline. Namesto tega je nekako vplival na škodljivce, ki so okrepili njihovo delovanje.