Växtneurobiologi: vad tycker växter?

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Växter har ingen hjärna och nervceller, i jämförelse med djur verkar de vara okänsliga. Men biologer vet att representanter för denna grupp av flercelliga organismer tar emot information utifrån och bearbetar den, de kan kommunicera med varandra med hjälp av kemiska signaler.

Är det värt att prata om växternas "intelligens"?

Vad kommer att ersätta nerverna och hjärnan

Delika vita blommor av ekträdanemonen är dekorationen av skogarna i mittzonen. Det är inte ovanligt att se hennes kronblad vikas ihop, även om den soliga dagen är i full gång. Så vänta på regnet. Genom att ta bort blommorna skyddar den lilla plantan dem från vatten och vindbyar.

I florans värld finns det många sådana mekanismer för att anpassa sig till förändrade väderförhållanden, skydda sig mot skadedjur, läka sår och få näringsämnen på plats.

Perceptionsorganen i växter är speciella receptorceller, jonkanaler i cellmembran som överför elektriska signaler, speciella kroppar som har vissa egenskaper hos neuroner.

För att utbyta information mellan olika delar av kroppen produceras olika mediatorföreningar: hormoner, kemiska föreningar, små icke-kodande RNA. Alla dessa mekanismer ersätter framgångsrikt sinnena och nervsystemet för växter.

Sensorisk perception av växter studerades aktivt fram till 1970-talet och försvann sedan gradvis.

2005 beslutade Stefano Mansuko från universitetet i Florens (Italien) och František Baluschka från universitetet i Bonn (Tyskland) att det fanns mycket data om växternas "intelligens" och det var dags att aktivera denna riktning.

De kallade det "växtneurovetenskap". Naturligtvis är detta en metafor - vi talar om studiet av reaktioner och svar på yttre stimuli.

Anhängarna av växtneurobiologin tror att i förhållande till floran kan vi prata om minne, systemet för ackumulering, lagring och bearbetning av information, såväl som mekanismen för beslutsfattande. Enligt vissa forskare kräver detta inte en hjärna och nervsystem, som hos djur.

Det vetenskapliga samfundet som helhet är kritiskt till detta område. Samtidigt ligger arbetet inom området för kommunikations- och signalsystem för växter nu i vetenskapens framkant.

Ängs gemensam lägenhet

En av de senaste årens stora upptäckter är att växter kan känna igen sina grannar. För att göra detta använder de helljusrött ljus, kemiska signaler, sekundära metaboliter.

Kunskap om de omgivande arterna hjälper växten att överleva: undvik skugga, försvara dig mot fiender, välj den bästa maten.

Växter uppfattar kemiska föreningar – det vi kallar lukter från närliggande arter. De överförs genom luften och under jorden med rötter.

Kinesiska forskare i tidskriften Nature Communications citerar resultaten av experiment med vete. Studier har visat att denna växt skiljer mellan dofterna från ett hundratal olika arter som växer sida vid sida genom rötterna.

Som svar släpper den ut sina egna ämnen för att reglera relationen – till exempel något som antibiotika om det finns konkurrenter i närheten. Som ett resultat hämmar vete deras tillväxt.

Naturligtvis är denna metod för kemisk kommunikation inte analog med luktsinnet hos djur, men växter kan definitivt inte bara avge utan också uppfatta lukter.

Till exempel hittar den parasitära bindweet, dodder, värdväxten genom flyktiga element och sträcker sig i dess riktning.

Malört skadad av skadedjur varnar anhöriga för faran med en förstärkt lukt.

Den fleråriga örten gullvivan är kapabel att själv uppfatta kemiska föreningar (feromoner) som utsöndras av hanar av den brokiga flugan som lockar honan. En fluglarv avsatt på en växt orsakar en sjukdom i form av en galla - en stor boll.

Forskare har föreslagit att gullvivan luktar flugor och stärker immunförsvaret för att bekämpa den oundvikliga sjukdomen. För att göra detta ökar gräsets löv innehållet av jasmonsyra, som stöter bort skadedjur och hjälper till att läka vävnadsskador.

Bra hörsel

1970 publicerades boken "The Secret Life of Plants" av Peter Tompkins och Christopher Bird i USA. I den, utan att förlita sig på vetenskapliga fakta, gavs en hel del fantastisk information om blommor och träd. Till exempel sa man att växter blir stressade om ett ägg bryts i deras närvaro, pumpan avviker från högtalarna om det låter sten från dem.

Nuförtiden har många fakta samlats på växternas uppfattning av ljud. År 2014 påverkade forskare från University of Missouri (USA) en liten ört, Arabidopsis (Tal rezuhovidka) med hjälp av ljudet som en larv tuggar på den.

Det visade sig att detta ökar innehållet av antocyaniner (lila färgämnen) och glukosinolater (bitterhet) i växtens blad. Erfarenhet har visat att rezukovidka reagerar olika på luftvibrationer som orsakas av tuggande löv, vind och kvittrande insekter.

Forskare från University of Mississippi genomförde nyligen experiment med sojabönor och insekter som lever på det - nyckelpigor och sojabönor bladlöss. De var influerade av olika typer av ljud, inklusive stadens brus, traktor, rock and roll. Efter två veckor minskade växtbiomassan jämfört med kontrollen.

Men forskare är inte benägna att tro att sten direkt förtryckte växter. Snarare påverkade han på något sätt skadedjuren, vilket intensifierade deras aktiviteter.