Nakakarinig, nakakausap ang mga halaman?

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Masyado tayong chauvinistic. Isinasaalang-alang ang ating sarili bilang ang rurok ng ebolusyon, ibinabahagi natin ang lahat ng nabubuhay na bagay sa isang hierarchy ayon sa antas ng pagiging malapit sa ating sarili. Ang mga halaman ay hindi katulad natin na tila sila ay mga nilalang na parang hindi ganap na buhay. Ang biblikal na si Noe ay hindi binigyan ng anumang mga tagubilin para sa kanilang pagliligtas sakay ng arka. Ang mga modernong vegan ay hindi itinuturing na nakakahiya na kitilin ang kanilang mga buhay, at ang mga lumalaban laban sa pagsasamantala ng hayop ay hindi interesado sa "mga karapatan ng halaman." Sa katunayan, wala silang sistema ng nerbiyos, mata o tainga, hindi sila makakatama o makatakas. Ang lahat ng ito ay gumagawa ng mga halaman na naiiba, ngunit hindi mababa sa anumang paraan. Hindi sila humantong sa isang passive na pagkakaroon ng isang "gulay", ngunit nararamdaman nila ang mundo sa kanilang paligid at tumutugon sa kung ano ang nangyayari sa kanilang paligid. Sa mga salita ni Propesor Jack Schultz, "Ang mga halaman ay napakabagal na hayop."

Naririnig nila

Ang Lihim na Buhay ng mga Halaman ay naging pampublikong salamat sa malaking bahagi sa aklat ni Peter Tompkins, na inilathala noong unang bahagi ng 1970s, sa kasagsagan ng katanyagan ng kilusang Bagong Panahon. Sa kasamaang palad, ito ay naging hindi malaya mula sa maraming mga delusyon na katangian ng oras na iyon at nagbunga ng maraming mga alamat, ang pinakasikat na kung saan ay ang "pag-ibig" ng mga halaman para sa klasikal na musika at paghamak sa modernong musika. "Ang mga kalabasa, pinilit na makinig sa bato, lumihis mula sa mga nagsasalita at sinubukan pang umakyat sa madulas na salamin na dingding ng silid," inilarawan ni Tompkins ang mga eksperimento na isinagawa ni Dorothy Retallack.

Dapat kong sabihin na si Mrs. Retallack ay hindi isang siyentipiko, ngunit isang mang-aawit (mezzo-soprano). Ang kanyang mga eksperimento, na ginawa ng mga propesyonal na botanist, ay hindi nagpakita ng partikular na tugon ng halaman sa musika ng anumang istilo. Ngunit hindi ito nangangahulugan na wala silang naririnig. Paulit-ulit na ipinakita ng mga eksperimento na ang mga halaman ay nakakakita at nakakatugon sa mga acoustic wave - halimbawa, ang mga ugat ng batang mais ay tumutubo sa direksyon ng pinagmulan ng mga oscillations na may dalas na 200-300 Hz (humigit-kumulang mula sa isang maliit na octave na asin hanggang sa isang pe muna). Bakit hindi pa rin alam.

Sa pangkalahatan, mahirap sabihin kung bakit kailangan ng mga halaman ang "pakinig", bagaman sa maraming mga kaso ang kakayahang tumugon sa mga tunog ay maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang. Ipinakita nina Heidi Appel at Rex Cockcroft na ang rezuhovidka ni Tal ay perpektong "naririnig" ang mga vibrations na nilikha ng aphid na lumalamon sa mga dahon nito. Ang hindi mahahalata na kamag-anak ng repolyo na ito ay madaling nakikilala ang gayong mga tunog mula sa mga ordinaryong ingay tulad ng hangin, ang awit ng pag-aasawa ng tipaklong, o ang mga panginginig ng boses na dulot ng isang hindi nakakapinsalang langaw sa isang dahon.

Nagsisigawan sila

Ang sensitivity na ito ay batay sa gawain ng mga mechanoreceptor, na matatagpuan sa mga selula ng lahat ng bahagi ng mga halaman. Hindi tulad ng mga tainga, hindi sila naisalokal, ngunit ipinamahagi sa buong katawan, tulad ng aming mga tactile receptor, at samakatuwid ay malayo sa agad na posible na maunawaan ang kanilang papel. Napansin ang isang pag-atake, ang rezukhovidka ay aktibong tumutugon dito, binabago ang aktibidad ng maraming mga gene, naghahanda para sa pagpapagaling ng mga pinsala at pagpapakawala ng mga glucosinolate, natural na insecticides.

Marahil, sa likas na katangian ng mga panginginig ng boses, ang mga halaman ay nakikilala sa pagitan ng mga insekto: ang iba't ibang uri ng aphids o caterpillar ay nagdudulot ng ganap na magkakaibang mga tugon mula sa genome. Ang ibang mga halaman ay naglalabas ng matamis na nektar kapag inaatake, na umaakit sa mga mandaragit na insekto tulad ng mga wasps, ang pinakamasamang kaaway ng aphids. At lahat sila ay siguradong babalaan ang mga kapitbahay: noong 1983, ipinakita nina Jack Schultz at Ian Baldwin na ang malusog na dahon ng maple ay tumutugon sa pagkakaroon ng mga nasira, kabilang ang mga mekanismo ng pagtatanggol. Ang kanilang komunikasyon ay nagaganap sa "chemical language" ng mga pabagu-bagong sangkap.

Nag-uusap sila

Ang kagandahang-loob na ito ay hindi limitado sa mga kamag-anak, at kahit na ang malalayong species ay nagagawang "maunawaan" ang mga senyales ng panganib ng isa't isa: mas madaling itaboy ang mga nanghihimasok nang magkasama. Halimbawa, ipinakita sa eksperimento na ang tabako ay nagkakaroon ng proteksiyon na reaksyon kapag ang wormwood na tumutubo sa malapit ay nasira.

Ang mga halaman ay tila sumisigaw sa sakit, nagbabala sa kanilang mga kapitbahay, at upang marinig ang sigaw na ito, kailangan mo lamang "sniff" ng mabuti. Gayunpaman, kung ito ay maituturing na sinadyang komunikasyon ay hindi pa rin malinaw. Marahil sa ganitong paraan ang halaman mismo ay nagpapadala ng isang pabagu-bago ng isip na signal mula sa ilan sa mga bahagi nito sa iba, at ang mga kapitbahay ay nagbabasa lamang ng kemikal na "echo". Ang tunay na komunikasyon ay ibinibigay sa kanila … "mushroom Internet".

Ang mga sistema ng ugat ng mas matataas na halaman ay bumubuo ng malapit na symbiotic na mga asosasyon sa mycelium ng mga fungi sa lupa. Patuloy silang nagpapalitan ng mga organikong bagay at mineral na asing-gamot. Ngunit ang daloy ng mga sangkap ay tila hindi lamang ang gumagalaw sa network na ito.

Ang mga halaman na ang mycorrhiza ay nakahiwalay sa mga kapitbahay ay nabubuo nang mas mabagal at mas malala ang pagtitiis sa pagsubok. Iminumungkahi nito na ang mycorrhiza ay nagsisilbi rin para sa paghahatid ng mga signal ng kemikal - sa pamamagitan ng pamamagitan, at posibleng maging "censorship" mula sa mga fungal symbionts. Ang sistemang ito ay inihambing sa isang social network at kadalasang tinutukoy bilang Wood Wide Web.

Lumipat sila

Ang lahat ng "damdamin" at "komunikasyon" na ito ay tumutulong sa mga halaman na makahanap ng tubig, sustansya at liwanag, ipagtanggol ang kanilang sarili laban sa mga parasito at herbivore, at inaatake ang kanilang sarili. Pinapayagan ka nitong muling itayo ang metabolismo, lumago at muling i-orient ang posisyon ng mga dahon - upang ilipat.

Ang pag-uugali ng Venus flytrap ay maaaring mukhang isang bagay na hindi kapani-paniwala: hindi lamang ang halaman na ito ay kumakain ng mga hayop, ito rin ay nangangaso sa kanila. Ngunit ang insectivorous predator ay walang pagbubukod sa iba pang mga flora. Sa pamamagitan lamang ng pagpapabilis ng video ng isang linggo sa buhay ng isang sunflower, makikita natin kung paano ito lumiliko upang sundin ang araw at kung paano ito "nakatulog" sa gabi, na natatakpan ang mga dahon at bulaklak. Sa mataas na bilis ng pagbaril, ang lumalaking dulo ng ugat ay kamukha ng isang uod o uod na gumagapang patungo sa target.

Ang mga halaman ay walang mga kalamnan, at ang paggalaw ay ibinibigay ng paglaki ng selula at presyon ng turgor, ang "densidad" ng kanilang pagpuno ng tubig. Ang mga cell ay kumikilos tulad ng isang kumplikadong coordinated hydraulic system. Matagal bago ang mga pag-record ng video at ang time-lapse technique, binigyang-pansin ito ni Darwin, na pinag-aralan ang mabagal ngunit halatang reaksyon ng lumalaking ugat sa kapaligiran.

Ang kanyang aklat na The Movement of Plants ay nagtatapos sa sikat na: "Ito ay halos hindi isang pagmamalabis na sabihin na ang dulo ng ugat, na pinagkalooban ng kakayahang idirekta ang mga paggalaw ng mga kalapit na bahagi, ay kumikilos tulad ng utak ng isa sa mga mababang hayop… na nakikita ang mga impresyon mula sa mga pandama at nagbibigay ng direksyon sa iba't ibang galaw."

Kinuha ng ilang iskolar ang mga salita ni Darwin bilang isa pang epiphany. Ang biologist mula sa Unibersidad ng Florence na si Stefano Mancuso ay nakakuha ng pansin sa isang espesyal na grupo ng mga selula sa lumalaking mga tip ng stem at mga ugat, na matatagpuan sa hangganan sa pagitan ng mga naghahati na selula ng apical meristem at ng mga cell ng stretch zone na patuloy na lumaki, ngunit hindi nahati.

Noong huling bahagi ng 1990s, natuklasan ni Mancuso na ang aktibidad ng "transition zone" na ito ay nagtuturo sa pagpapalawak ng mga selula sa stretch zone, at sa gayon ay ang paggalaw ng buong ugat. Nangyayari ito dahil sa muling pamamahagi ng mga auxin, na siyang pangunahing mga hormone sa paglago ng halaman.

Sa tingin nila?

Tulad ng sa maraming iba pang mga tisyu, napansin ng mga siyentipiko ang mga pamilyar na pagbabago sa polariseysyon ng lamad sa mga cell ng transition zone mismo.

Ang mga singil sa loob at labas ng mga ito ay nagbabago, tulad ng mga potensyal sa mga lamad ng mga neuron. Siyempre, ang pagganap ng isang tunay na utak ay hindi kailanman makakamit ng isang maliit na grupo: walang higit sa ilang daang mga cell sa bawat transition zone.

Ngunit kahit na sa isang maliit na mala-damo na halaman, ang root system ay maaaring magsama ng milyun-milyong tulad ng pagbuo ng mga tip. Sa kabuuan, nagbibigay na sila ng kahanga-hangang bilang ng mga "neuron". Ang istraktura ng network ng pag-iisip na ito ay kahawig ng isang desentralisado, distributed na Internet network, at ang pagiging kumplikado nito ay medyo maihahambing sa tunay na utak ng isang mammal.

Mahirap sabihin kung gaano ang kakayahan ng "utak" na ito na mag-isip, ngunit natuklasan ng Israeli botanist na si Alex Kaselnik at ng kanyang mga kasamahan na sa maraming kaso, ang mga halaman ay kumikilos halos katulad natin. Inilalagay ng mga siyentipiko ang mga karaniwang buto ng mga gisantes sa mga kondisyon kung saan maaari silang tumubo ng mga ugat sa isang palayok na may matatag na nilalaman ng sustansya o sa isang kalapit, kung saan ito ay patuloy na nagbabago.

Ito ay lumabas na kung may sapat na pagkain sa unang palayok, mas gugustuhin ito ng mga gisantes, ngunit kung masyadong kaunti, magsisimula silang "makipagsapalaran" at mas maraming mga ugat ang tutubo sa pangalawang palayok. Hindi lahat ng mga espesyalista ay handa na tanggapin ang ideya ng posibilidad ng pag-iisip sa mga halaman.

Tila, higit sa iba, nagulat siya mismo kay Stefano Mancuso: ngayon ang siyentipiko ay ang tagapagtatag at pinuno ng natatanging "International Laboratory of Plant Neurobiology" at nanawagan para sa pagbuo ng mga robot na "tulad ng halaman". Ang tawag na ito ay may sariling lohika.

Pagkatapos ng lahat, kung ang gawain ng naturang robot ay hindi magtrabaho sa isang istasyon ng kalawakan, ngunit pag-aralan ang rehimen ng tubig o subaybayan ang kapaligiran, kung gayon bakit hindi tumuon sa mga halaman na napakahusay na inangkop dito? At kapag dumating ang oras upang simulan ang terraforming Mars, sino ang mas mahusay kaysa sa mga halaman ay "magsasabi" kung paano ibalik ang buhay sa disyerto?

Koordinasyon

Ang mga halaman ay may kahanga-hangang kahulugan ng posisyon ng kanilang sariling "katawan" sa kalawakan. Ang halaman, na inilatag sa gilid nito, ay i-orient ang sarili at patuloy na lumalaki sa isang bagong direksyon, perpektong nakikilala kung saan ang pataas at kung saan ang pababa. Habang nasa isang umiikot na plataporma, lalago ito sa direksyon ng puwersang sentripugal. Parehong nauugnay sa gawain ng mga statocytes, mga cell na naglalaman ng mabibigat na staolithic sphere na tumira sa ilalim ng gravity. Ang kanilang posisyon ay nagpapahintulot sa halaman na "pakiramdam" ang patayong kanan.