Neurobiology ng halaman: ano ang iniisip ng mga halaman?

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

Ang mga halaman ay walang utak at nerve cell; kung ihahambing sa mga hayop, tila sila ay insensitive. Gayunpaman, alam ng mga biologist na ang mga kinatawan ng pangkat na ito ng mga multicellular na organismo ay tumatanggap ng impormasyon mula sa labas at pinoproseso ito, maaari silang makipag-usap sa bawat isa gamit ang mga signal ng kemikal.

Ito ba ay nagkakahalaga ng pakikipag-usap tungkol sa "katalinuhan" ng mga halaman?

Ano ang papalit sa nerbiyos at utak

Ang mga pinong puting bulaklak ng anemone ng puno ng oak ay ang dekorasyon ng mga kagubatan ng gitnang zone. Karaniwang nakikita ang kanyang mga talulot na natitiklop nang magkasama, bagaman ang maaraw na araw ay puspusan. Kaya maghintay para sa ulan. Sa pamamagitan ng pag-alis ng mga bulaklak, pinoprotektahan sila ng maliit na halaman mula sa tubig at bugso ng hangin.

Sa mundo ng mga flora, maraming ganoong mekanismo upang umangkop sa pagbabago ng mga kondisyon ng panahon, protektahan ang iyong sarili mula sa mga peste, pagalingin ang mga sugat, at makakuha ng mga sustansya sa lugar.

Ang mga organo ng pang-unawa sa mga halaman ay mga espesyal na selula ng receptor, mga channel ng ion sa mga lamad ng cell na nagpapadala ng mga de-koryenteng signal, mga espesyal na katawan na may ilang mga katangian ng mga neuron.

Upang makipagpalitan ng impormasyon sa pagitan ng iba't ibang bahagi ng katawan, ang iba't ibang mga compound ng tagapamagitan ay ginawa: mga hormone, mga compound ng kemikal, maliliit na non-coding na RNA. Ang lahat ng mga mekanismong ito ay matagumpay na pinapalitan ang mga pandama at ang nervous system para sa mga halaman.

Ang sensory perception ng mga halaman ay aktibong pinag-aralan hanggang sa 1970s, at pagkatapos ay unti-unting nawala.

Noong 2005, nagpasya sina Stefano Mansuko mula sa Unibersidad ng Florence (Italy) at František Baluschka mula sa Unibersidad ng Bonn (Germany) na mayroong maraming data tungkol sa "katalinuhan" ng mga halaman at oras na upang i-activate ang direksyong ito.

Tinawag nila itong "plant neuroscience". Siyempre, ito ay isang metapora - pinag-uusapan natin ang tungkol sa pag-aaral ng mga reaksyon at mga tugon sa panlabas na stimuli.

Naniniwala ang mga tagasunod ng neurobiology ng halaman na may kaugnayan sa flora, maaari nating pag-usapan ang tungkol sa memorya, ang sistema ng akumulasyon, imbakan at pagproseso ng impormasyon, pati na rin ang mekanismo ng paggawa ng desisyon. Ayon sa ilang mga siyentipiko, hindi ito nangangailangan ng utak at nervous system, tulad ng sa mga hayop.

Ang siyentipikong komunidad sa kabuuan ay kritikal sa lugar na ito. Kasabay nito, ang trabaho sa larangan ng komunikasyon at mga sistema ng pagbibigay ng senyas ng mga halaman ay nangunguna na ngayon sa agham.

Meadow communal apartment

Ang isa sa mga pangunahing natuklasan ng mga nakaraang taon ay ang mga halaman ay nakikilala ang kanilang mga kapitbahay. Upang gawin ito, gumagamit sila ng high-beam na pulang ilaw, mga signal ng kemikal, mga pangalawang metabolite.

Ang kaalaman sa mga nakapaligid na species ay tumutulong sa halaman na mabuhay: iwasan ang lilim, ipagtanggol laban sa mga kaaway, piliin ang pinakamahusay na pagkain.

Nakikita ng mga halaman ang mga kemikal na compound - ang tinatawag nating mga amoy mula sa mga kalapit na species. Ang mga ito ay ipinadala sa pamamagitan ng hangin at sa ilalim ng lupa sa pamamagitan ng mga ugat.

Binanggit ng mga Chinese scientist sa journal Nature Communications ang mga resulta ng mga eksperimento sa trigo. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang halaman na ito ay nakikilala sa pagitan ng mga amoy ng humigit-kumulang isang daang iba't ibang uri ng hayop na tumutubo nang magkatabi sa mga ugat.

Bilang tugon, naglalabas ito ng sarili nitong mga sangkap upang ayusin ang relasyon - halimbawa, tulad ng mga antibiotic kung may mga kakumpitensya sa malapit. Bilang resulta, pinipigilan ng trigo ang kanilang paglaki.

Siyempre, ang pamamaraang ito ng komunikasyong kemikal ay hindi kahalintulad sa pang-amoy ng mga hayop, ngunit ang mga halaman ay tiyak na hindi lamang naglalabas, ngunit nakakakita din ng mga amoy.

Halimbawa, ang parasitic bindweed, dodder, ay nahahanap ang host plant sa pamamagitan ng pabagu-bago ng mga elemento at umaabot sa direksyon nito.

Ang wormwood na nasugatan ng mga peste ay nagbabala sa mga kamag-anak ng panganib ng isang pinahusay na amoy.

Ang perennial herb goldenrod ay may kakayahang makita ang mga kemikal na compound (pheromones) na itinago ng mga lalaki ng sari-saring langaw na umaakit sa babae. Ang isang fly larva na idineposito sa isang halaman ay nagdudulot ng sakit sa anyo ng apdo - isang malaking bola.

Iminungkahi ng mga siyentipiko na ang goldenrod ay nakakaamoy ng langaw at nagpapalakas ng immune system upang labanan ang hindi maiiwasang sakit. Upang gawin ito, ang mga dahon ng damo ay nagdaragdag ng nilalaman ng jasmonic acid, na nagtataboy sa mga peste at tumutulong na pagalingin ang pinsala sa tissue.

Magandang pandinig

Noong 1970, ang aklat na "The Secret Life of Plants" ni Peter Tompkins at Christopher Bird ay nai-publish sa USA. Sa loob nito, nang hindi umaasa sa mga siyentipikong katotohanan, maraming kamangha-manghang impormasyon tungkol sa mga bulaklak at puno ang ibinigay. Halimbawa, sinabi na ang mga halaman ay binibigyang diin kung ang isang itlog ay nasira sa kanilang presensya, ang kalabasa ay lumilihis mula sa mga nagsasalita kung ang tunog ng bato mula sa kanila.

Sa ngayon, maraming mga katotohanan ang naipon sa pang-unawa ng mga tunog ng mga halaman. Noong 2014, naimpluwensyahan ng mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng Missouri (USA) ang isang maliit na damo, Arabidopsis (Tal rezuhovidka) gamit ang tunog na nginunguya ng uod dito.

Lumalabas na pinapataas nito ang nilalaman ng mga anthocyanin (purple dyes) at glucosinolates (kapaitan) sa mga dahon ng halaman. Ipinakita ng karanasan na iba ang reaksyon ng rezukovidka sa mga panginginig ng hangin na dulot ng pagnguya ng mga dahon, hangin at huni ng mga insekto.

Ang mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng Mississippi ay nagsagawa kamakailan ng mga eksperimento sa mga soybean at mga insekto na naninirahan dito - mga ladybird at soybean aphids. Naimpluwensyahan sila ng iba't ibang uri ng tunog, kabilang ang ingay ng lungsod, traktor, rock and roll. Pagkatapos ng dalawang linggo, bumaba ang biomass ng halaman kumpara sa kontrol.

Gayunpaman, ang mga siyentipiko ay hindi hilig na maniwala na ang bato ay direktang inapi ang mga halaman. Bagkus, kahit papaano ay naimpluwensyahan niya ang mga peste, na nagpatindi ng kanilang mga aktibidad.