Kas taimed kuulevad, suhtlevad?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Me kõik oleme liiga šovinistlikud. Pidades end evolutsiooni tipuks, jaotame kõik elusolendid hierarhias vastavalt enda lähedusastmele. Taimed on meist nii erinevad, et tunduvad olevat olendid, justkui polekski päris elus. Piibli Noale ei antud mingeid juhiseid nende laeva pardal päästmiseks. Kaasaegsed veganid ei pea endalt elu võtmist häbiväärseks ja loomade ekspluateerimise vastu võitlejaid ei huvita "taimeõigused". Tõepoolest, neil pole närvisüsteemi, silmi ega kõrvu, nad ei saa lüüa ega ära joosta. Kõik see muudab taimed erinevaks, kuid mitte millegi poolest halvemaks. Nad ei ela passiivselt "köögivilja", vaid tunnetavad ümbritsevat maailma ja reageerivad nende ümber toimuvale. Professor Jack Schultzi sõnadega: "Taimed on lihtsalt väga aeglased loomad."

Nad kuulevad

Taimede salaelu sai avalikuks suuresti tänu Peter Tompkinsi raamatule, mis ilmus 1970. aastate alguses, New Age’i liikumise populaarsuse tipul. Paraku osutus see mitte vabaks paljudest tollele ajale iseloomulikest pettekujutelmadest ja tekitas palju müüte, millest tuntuim oli taimede "armastus" klassikalise muusika vastu ja põlgus kaasaegse muusika vastu. "Kõrvitsad, kes olid sunnitud rokki kuulama, kaldusid kõlaritest kõrvale ja üritasid isegi mööda kambri libedat klaasseina ronida," kirjeldas Tompkins Dorothy Retallacki katseid.

Pean ütlema, et proua Retallack ei olnud teadlane, vaid laulja (metsosopran). Tema katsed, mida professionaalsed botaanikud reprodutseerisid, ei näidanud taimede erilist reaktsiooni mis tahes stiilis muusikale. Kuid see ei tähenda, et nad üldse midagi ei kuule. Katsed on ikka ja jälle näidanud, et taimed suudavad akustilisi laineid tajuda ja neile reageerida – näiteks kasvavad noore maisi juured võnkeallika suunas sagedusega 200-300 Hz (umbes väikesest oktaavist soolani). a pe kõigepealt). Miks on siiani teadmata.

Üldiselt on raske öelda, miks taimed vajavad "kuulmist", kuigi paljudel juhtudel võib helidele reageerimise võimest palju kasu olla. Heidi Appel ja Rex Cockcroft on näidanud, et Tali rezuhovidka “kuuleb” suurepäraselt lehti õgiva lehetäi tekitatud vibratsiooni. See silmapaistmatu kapsa sugulane eristab selliseid helisid kergesti tavalistest helidest, nagu tuul, rohutirtsu paarituslaul või kahjutu kärbse vibratsioon lehel.

Nad karjuvad

See tundlikkus põhineb mehhanoretseptorite tööl, mida leidub kõigi taimeosade rakkudes. Erinevalt kõrvadest ei ole need lokaliseeritud, vaid jaotunud kogu kehas, nagu meie taktiilsed retseptorid, ja seetõttu polnud nende rollist kaugeltki kohe võimalik aru saada. Rünnakut märganud, reageerib rezukhovidka sellele aktiivselt, muutes paljude geenide aktiivsust, valmistudes vigastuste paranemiseks ja vabastades glükosinolaate, looduslikke insektitsiide.

Võib-olla eristavad taimed vibratsiooni olemuse tõttu isegi putukaid: erinevat tüüpi lehetäid või röövikud põhjustavad genoomist täiesti erinevaid reaktsioone. Teised taimed eraldavad rünnates magusat nektarit, mis meelitab ligi röövputukaid, nagu herilased, lehetäide halvimad vaenlased. Ja kõik need hoiatavad kindlasti naabreid: juba 1983. aastal näitasid Jack Schultz ja Ian Baldwin, et terved vahtralehed reageerivad kahjustatud lehtede olemasolule, sealhulgas kaitsemehhanismidele. Nende suhtlus toimub lenduvate ainete "keemilises keeles".

Nad suhtlevad

Selline viisakus ei piirdu sugulastega ja ka kauged liigid suudavad üksteise ohusignaale "mõista": koos on kergem sissetungijaid tõrjuda. Näiteks on katseliselt tõestatud, et tubakas tekib kaitsereaktsioon, kui läheduses kasvav koirohi on kahjustatud.

Tundub, et taimed karjuvad valust, hoiatavad naabreid ja selle kisa kuulmiseks tuleb lihtsalt hästi "nuusutada". Kas seda saab aga pidada tahtlikuks suhtluseks, on siiani ebaselge. Võib-olla edastab taim ise nii mõnest oma osast teistele lenduva signaali ja naabrid loevad ainult selle keemilist "kaja". Neile pakutakse tõelist suhtlust … "seene internet".

Kõrgemate taimede juurestik moodustavad tihedaid sümbiootilisi kooslusi mullaseente seeneniidistikuga. Nad vahetavad pidevalt orgaanilisi aineid ja mineraalsooli. Kuid ainete vool pole ilmselt ainus, mis seda võrku mööda liigub.

Taimed, mille mükoriisa on naabritest isoleeritud, arenevad aeglasemalt ja taluvad testimist halvemini. See viitab sellele, et mükoriisa teenib ka keemiliste signaalide edastamist - seenesümbiontide vahendamise ja võib-olla isegi "tsensuuri" kaudu. Seda süsteemi on võrreldud sotsiaalvõrgustikuga ja seda nimetatakse sageli lihtsalt Wood Wide Webiks.

Nad liiguvad

Kõik need "tunded" ja "suhtlused" aitavad taimedel leida vett, toitaineid ja valgust, kaitsta end parasiitide ja rohusööjate eest ning rünnata iseennast. Need võimaldavad teil ainevahetust uuesti üles ehitada, kasvatada ja lehtede asendit ümber orienteerida – liikuda.

Veenuse kärbsepüünise käitumine võib tunduda millegi uskumatuna: see taim mitte ainult ei söö loomi, vaid jahib neid ka. Kuid putuktoiduline kiskja pole muu taimestiku hulgas erand. Juba ainuüksi päevalille nädalast videot kiirendades näeme, kuidas ta pöördub päikesele järgnema ja kuidas ta öösel lehti ja õisi kattes "uinub". Kiirlaskmises näeb kasvav juuretipp välja täpselt nagu uss või röövik, kes roomab sihtmärgi poole.

Taimedel pole lihaseid ja liikumist tagab rakkude kasv ja turgorurve, nende veega täitumise "tihedus". Rakud toimivad nagu kompleksselt koordineeritud hüdrosüsteem. Ammu enne videosalvestusi ja time-lapse tehnikat juhtis sellele tähelepanu Darwin, kes uuris kasvava juure aeglasi, kuid ilmseid reaktsioone keskkonnale.

Tema raamat "Taimede liikumine" lõpeb kuulsaga: "Vaevalt on liialdus öelda, et juure ots, millel on võime suunata naaberosade liikumist, toimib nagu ühe madalama looma aju.. mis tajub meeltest saadud muljeid ja annab suuna erinevatele liikumistele."

Mõned teadlased võtsid Darwini sõnu järjekordse epifaaniana. Firenze ülikooli bioloog Stefano Mancuso juhtis tähelepanu spetsiaalsele rakkude rühmale varre ja juurte kasvavatel tippudel, mis paiknevad apikaalse meristeemi jagunevate rakkude ja venitusvööndi rakkude piiril, mis jätkavad kasvada, aga mitte jagada.

Veel 1990. aastate lõpus avastas Mancuso, et selle "üleminekutsooni" tegevus suunab venitusvööndis olevate rakkude laienemist ja seeläbi kogu juure liikumist. See juhtub auksiinide ümberjaotumise tõttu, mis on peamised taimede kasvuhormoonid.

Nad arvavad?

Nagu paljudes teistes kudedes, märkavad teadlased väga tuttavaid muutusi membraani polarisatsioonis ka üleminekutsooni rakkudes.

Laengud nende sees ja väljaspool kõiguvad, nagu neuronite membraanide potentsiaalid. Päris aju jõudlust ei saavuta nii tilluke seltskond muidugi kunagi: igas üleminekutsoonis ei ole rohkem kui paarsada rakku.

Kuid isegi väikese rohttaime juurestik võib sisaldada miljoneid selliseid arenevaid tippe. Kokkuvõttes annavad nad juba üsna muljetavaldava hulga "neuroneid". Selle mõtlemisvõrgustiku struktuur meenutab detsentraliseeritud hajutatud Interneti-võrku ja selle keerukus on üsna võrreldav imetaja tegeliku ajuga.

Raske öelda, kui palju see "aju" mõtlemisvõimeline on, kuid Iisraeli botaanik Alex Kaselnik ja tema kolleegid leidsid, et paljudel juhtudel käituvad taimed peaaegu nagu meie. Teadlased panid hariliku seemneherne tingimustesse, kus neil oleks võimalik juured kasvatada stabiilse toitainesisaldusega potis või naaberpotis, kus see pidevalt muutus.

Selgus, et kui esimeses potis on piisavalt toitu, siis herned eelistavad seda, kui aga liiga vähe, hakkavad nad "riski võtma" ja teises potis kasvab juuri juurde. Mitte kõik spetsialistid ei olnud valmis aktsepteerima ideed taimedes mõtlemise võimalusest.

Ilmselt šokeeris ta teistest rohkem Stefano Mancusot ennast: täna on teadlane ainulaadse "Rahvusvahelise taimeneurobioloogia labori" asutaja ja juht ning kutsub üles töötama välja "taimelaadseid" roboteid. Sellel kõnel on oma loogika.

Lõppude lõpuks, kui sellise roboti ülesandeks ei ole kosmosejaamas töötamine, vaid veerežiimi uurimine või keskkonna jälgimine, siis miks mitte keskenduda taimedele, mis on selleks nii märkimisväärselt kohanenud? Ja kui saabub aeg alustada Marsi terraformeerimist, siis kes taimedest paremini "ütleb", kuidas elu kõrbesse tagasi saata?.. Jääb üle välja selgitada, mida taimed ise kosmoseuuringutest arvavad.

Koordineerimine

Taimedel on suurepärane tunnetus oma "keha" asukohast ruumis. Külli asetatud taim orienteerub ja kasvab edasi uues suunas, eristades suurepäraselt, kus on üleval ja kus on all. Pöörleval platvormil olles kasvab see tsentrifugaaljõu suunas. Mõlemad on seotud statotsüütide tööga, rakkudega, mis sisaldavad raskeid statoliitseid sfääre, mis asetsevad gravitatsiooni mõjul. Nende asend võimaldab taimel "tunnetada" vertikaalset paremale.