نوروبیولوژی گیاهی: گیاهان چه فکر می کنند؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

گیاهان مغز و سلول های عصبی ندارند، در مقایسه با حیوانات، به نظر می رسد حساس نیستند. با این حال، زیست شناسان می دانند که نمایندگان این گروه از موجودات چند سلولی اطلاعات را از خارج دریافت می کنند و آن را پردازش می کنند، آنها می توانند با استفاده از سیگنال های شیمیایی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

آیا ارزش صحبت در مورد "هوشمندی" گیاهان را دارد؟

چه چیزی جایگزین اعصاب و مغز خواهد شد

گلهای سفید ظریف شقایق درخت بلوط تزئین جنگلهای ناحیه میانی است. دیدن تا زدن گلبرگ های او به هم غیرمعمول نیست، اگرچه روز آفتابی در نوسان کامل است. پس منتظر باران باش این گیاه کوچک با برداشتن گل ها از آنها در برابر آب و وزش باد محافظت می کند.

در دنیای فلور، مکانیسم های زیادی برای سازگاری با شرایط آب و هوایی متغیر، محافظت از خود در برابر آفات، التیام زخم ها و به دست آوردن مواد مغذی در محل وجود دارد.

اندام های ادراک در گیاهان سلول های گیرنده ویژه، کانال های یونی در غشای سلولی هستند که سیگنال های الکتریکی را منتقل می کنند، اجسام خاصی که برخی از ویژگی های نورون ها را دارند.

برای تبادل اطلاعات بین قسمت‌های مختلف بدن، ترکیبات واسطه‌ای مختلفی تولید می‌شوند: هورمون‌ها، ترکیبات شیمیایی، RNA‌های کوچک غیر کدکننده. همه این مکانیسم ها با موفقیت جایگزین حواس و سیستم عصبی گیاهان می شوند.

درک حسی گیاهان تا دهه 1970 به طور فعال مورد مطالعه قرار گرفت و سپس به تدریج از بین رفت.

در سال 2005، استفانو مانسوکو از دانشگاه فلورانس (ایتالیا) و فرانتیشک بالوشکا از دانشگاه بن (آلمان) به این نتیجه رسیدند که اطلاعات زیادی در مورد "هوشمندی" گیاهان وجود دارد و زمان آن رسیده است که این جهت را فعال کنند.

آنها آن را "علوم اعصاب گیاهی" نامیدند. البته، این یک استعاره است - ما در مورد مطالعه واکنش ها و پاسخ ها به محرک های خارجی صحبت می کنیم.

پیروان عصب‌شناسی گیاهی معتقدند که در رابطه با فلور می‌توان از حافظه، سیستم انباشت، ذخیره و پردازش اطلاعات و همچنین مکانیسم تصمیم‌گیری صحبت کرد. به گفته برخی از دانشمندان، مانند حیوانات به مغز و سیستم عصبی نیاز ندارد.

جامعه علمی در کل نسبت به این حوزه انتقاد دارد. در عین حال، کار در زمینه سیستم های ارتباطی و سیگنالینگ گیاهان اکنون در خط مقدم علم قرار دارد.

آپارتمان مشترک چمنزار

یکی از اکتشافات مهم سال های اخیر این است که گیاهان قادر به تشخیص همسایگان خود هستند. برای این کار از نور قرمز پرتو بالا، سیگنال های شیمیایی، متابولیت های ثانویه استفاده می کنند.

شناخت گونه های اطراف به زنده ماندن گیاه کمک می کند: اجتناب از سایه، دفاع در برابر دشمنان، انتخاب بهترین غذا.

گیاهان ترکیبات شیمیایی را درک می کنند - چیزی که ما بوهای گونه های همسایه می نامیم. آنها از طریق هوا و زیر زمین توسط ریشه منتقل می شوند.

دانشمندان چینی در مجله Nature Communications به نتایج آزمایش های گندم اشاره می کنند. مطالعات نشان داده است که این گیاه بوی حدود صد گونه مختلف را که در کنار هم از طریق ریشه رشد می کنند، تشخیص می دهد.

در پاسخ، مواد خود را برای تنظیم رابطه آزاد می کند - برای مثال، چیزی مانند آنتی بیوتیک ها اگر رقبای نزدیک وجود داشته باشند. در نتیجه گندم از رشد آنها جلوگیری می کند.

البته این روش ارتباط شیمیایی مشابه حس بویایی در حیوانات نیست، اما گیاهان به طور قطع نه تنها می توانند بوها را منتشر کنند، بلکه بوها را نیز درک کنند.

به عنوان مثال، علف انگلی، دودر، گیاه میزبان را توسط عناصر فرار پیدا می کند و در جهت آن کشیده می شود.

افسنطین زخمی شده توسط آفات به بستگان در مورد خطر افزایش بوی هشدار می دهد.

میله طلایی گیاهی چند ساله قادر به درک ترکیبات شیمیایی (فرومون) ترشح شده توسط نرهای مگس رنگارنگ است که ماده را فریب می دهد.لارو مگس ته نشین شده روی یک گیاه باعث بیماری به شکل صفرا - یک توپ بزرگ می شود.

دانشمندان پیشنهاد کرده اند که میله طلایی بوی مگس می دهد و سیستم ایمنی بدن را برای مبارزه با این بیماری اجتناب ناپذیر تقویت می کند. برای انجام این کار، برگ های چمن محتوای اسید جاسمونیک را افزایش می دهند که آفات را دفع می کند و به بهبود آسیب بافت کمک می کند.

شنوایی خوب

در سال 1970 کتاب "زندگی مخفی گیاهان" نوشته پیتر تامپکینز و کریستوفر برد در آمریکا منتشر شد. در آن، بدون تکیه بر حقایق علمی، اطلاعات خارق العاده زیادی در مورد گل ها و درختان ارائه شد. به عنوان مثال، گفته می شود که گیاهان در صورت شکستن تخم مرغ در حضور آنها تحت استرس قرار می گیرند، کدو تنبل از بلندگوها منحرف می شود اگر صدای سنگ از آنها شنیده شود.

امروزه حقایق زیادی در مورد درک صداها توسط گیاهان جمع آوری شده است. در سال 2014، دانشمندان دانشگاه میسوری (ایالات متحده آمریکا) با استفاده از صدایی که کاترپیلار آن را می جود، گیاه کوچکی به نام آرابیدوپسیس (Tal rezuhovidka) را تحت تأثیر قرار دادند.

مشخص شد که این باعث افزایش محتوای آنتوسیانین (رنگ بنفش) و گلوکوزینولات (تلخ) در برگ های گیاه می شود. تجربه نشان داده است که rezukovidka واکنش متفاوتی به ارتعاشات هوای ناشی از جویدن برگ ها، باد و غوغای حشرات نشان می دهد.

دانشمندان دانشگاه می سی سی پی اخیراً آزمایشاتی را با سویا و حشرات زندگی بر روی آن انجام دادند - کفشدوزک ها و شته های سویا. آنها تحت تأثیر انواع مختلف صداها از جمله سر و صدای شهر، تراکتور، راک اند رول بودند. پس از دو هفته، زیست توده گیاه نسبت به شاهد کاهش یافت.

با این حال، دانشمندان تمایلی به این باور ندارند که سنگ به طور مستقیم گیاهان را تحت فشار قرار می دهد. بلکه به نحوی آفات را تحت تأثیر قرار داد که فعالیت آنها را تشدید کرد.