Pasak Jacko Schultzo, augalai yra „tiesiog labai lėti gyvūnai“. Ir kaltė visai nėra pagrindinės biologijos supratimo stoka. Schultzas yra Misūrio universiteto Kolumbijos augalų mokslo katedros profesorius. Keturiasdešimt metų jis praleido tirdamas augalų ir vabzdžių sąveiką. Jis žino savo daiktus. Vietoj to, jis atkreipia dėmesį į bendras mintis apie mūsų brolius iš kietmedžio, kuriuos, jo nuomone, mes laikome beveik baldais. Augalai kovoja dėl teritorijos, ieško maisto, elnių plėšrūnų ir spąstais grobio. Jie yra gyvi, kaip ir kiekvienas gyvūnas, ir, kaip ir gyvūnai, elgiasi ypatingai.
- „Salik.biz“
„Norėdami tuo įsitikinti, jums tiesiog reikia greitai šaudyti į augantį augalą - tada jis elgsis kaip gyvūnas“, - entuziastingai pasakoja Olivier Hamantas, studijuojantis augalus Liono universitete Prancūzijoje. Iš tiesų greitas judesys užfiksuoja nuostabų augalų elgesio pasaulį per visą jo šlovę.
Augalai visiškai nejuda be tikslo, o tai reiškia, kad jie turi žinoti apie tai, kas vyksta aplink juos. „Augalams taip pat reikia sudėtingų jutimo prietaisų, pritaikytų prie besikeičiančių sąlygų, kad jie galėtų tinkamai reaguoti“, - sako Schultzas.
Apie ką tyli saulėgrąžos?
Ką jaučia augalai? Danielis Hamowitzas iš Izraelio Tel Avivo universiteto mano, kad jų jausmai ne tiek skiriasi nuo mūsų pačių. Kai 2012 m. Hamowitzas nusprendė parašyti „Ką augalas žino“, kuriame jis tyrinėjo augalų patirtį, atsispindintį griežčiausiuose ir moderniausiuose moksliniuose tyrimuose, jis tam tikru laipsniu buvo apimtas baimės.
„Aš labai nerimavau dėl atsakymo“, - sako jis.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Ir jo rūpestis nebuvo nepagrįstas. Aprašymai, kaip augalai mato, kvepia, jaučia ir, tiesą sakant, žino, buvo pakartoti „Slaptajame augalų gyvenime“, kuris 1973 m. Išėjo gėlių amžiaus kartai, tačiau jame buvo labai mažai įrodymų. Visų pirma, ši knyga visiškai diskreditavo mintį, kad augalai teigiamai reaguoja į klasikinės muzikos garsus.
Tačiau augalų suvokimo tyrimai nuėjo ilgą kelią nuo praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio, o pastaraisiais metais auga augalų sensacijos tyrimai. Šio darbo tikslas yra ne tik parodyti, kad „augalai taip pat jaučia jausmus“, bet ir užduoti klausimus „kodėl“ir „kaip“augalas jaučia savo aplinką.
„Schultz“kolegos Misūrio valstijoje Heidi Appel ir Rex Cockcroft ieško tiesos apie augalų klausą.
„Pagrindinis mūsų darbo indėlis yra surasti priežastį, kodėl garsas veikia augalus“, - sako Appelas. Vargu ar Bethoveno simfonija pritraukia augalo dėmesį, tačiau alkano vikšro požiūris yra kita istorija.
Atlikdami eksperimentus, „Appel“ir „Cockcroft“nustatė, kad vikšrų skleidžiami kramtomojo garso įrašai paskatino augalus užtvindyti savo lapus cheminėmis priemonėmis, skirtomis užpuolikams atbaidyti. „Mes parodėme, kad augalai reaguoja į ekologiškai svarbų garsą ekologiškai svarbiu atsaku“, - sako Cockcroft.
Aplinkosauga ar tinkamumas yra labai svarbūs. Consuelo de Mores iš Šveicarijos federalinio technologijos instituto Ciuriche ir jo kolegos įrodė, kad be gebėjimo girdėti artėjančius vabzdžius, kai kurie augalai gali juos užuosti ar net skraidančių signalų, kuriuos skleidžia šalia esantys augalai, kvapą reaguodami į artėjančius vabzdžius.
Dar labiau piktinanti yra 2006 m. Demonstracija, kad parazitinis augalas - vynmedžių vengėjas - užuodžia galimą šeimininką. Tuomet venglys sukosi ore, įtraukia nelaimingą savininką ir išsiurbia iš jo maistines medžiagas.
Atrodytų, kuo šie veiksmai skiriasi nuo mūsų? Augalai kažką girdi ar užuodžia, o paskui atitinkamai elgiasi, kaip mes.
Bet, be abejo, yra reikšmingas skirtumas. „Mes nežinome, kokie panašūs kvapų suvokimo mechanizmai yra augaluose ir gyvūnuose, nes mažai žinome apie augalų mechanizmus“, - sako de Moresas.
Mes turime nosis ir ausis. Ką turi augalai?
Aiškių jutimo centrų trūkumas apsunkina augalų pojūčių supratimą. Taip nėra - fotoreceptoriai, kuriuos augalai naudoja „matymui“, yra gana gerai suprantami, tačiau visas laukas tikrai reikalauja tolesnio tyrimo.
Savo ruožtu „Appel“ir „Cockcroft“tikisi rasti tą augalų dalį ar dalis, kurios reaguoja į garsą. Tikėtini kandidatai yra mechanoreceptorių baltymai, randami visose augalų ląstelėse. Jie garso bangų sugeneruotus mikrotraumus paverčia elektriniais ar cheminiais signalais.
Mokslininkai bando suprasti, ar augalai, turintys defektų turinčius mechanoreceptorius, vis dar gali reaguoti į vabzdžių keliamą triukšmą. Atrodo, kad augalams nereikia kažko tokio didelių gabaritų kaip ausis.
Kitas gebėjimas, kurį mes dalijamės su augalais, yra propriocepcija: „šeštasis pojūtis“, leidžiantis (kai kuriems iš mūsų) aklai rašyti, žongliruoti ir žinoti, kur skirtingos mūsų kūno dalys yra erdvėje.
Kadangi šis jausmas nėra susijęs su konkrečiu gyvūnų organu, o labiau priklauso nuo grįžtamojo ryšio tarp raumenų ir smegenų mechanoreceptorių, palyginimas su augalais bus gana tikslus. Nors detalės šiek tiek skiriasi molekuliniu lygmeniu, augalai taip pat turi mechanoreceptorius, kurie nustato ir reaguoja į savo aplinkos pokyčius.
„Bendra idėja yra ta pati“, - sako Hamantas, 2016 m. Parašęs propriocepcijos tyrimų apžvalgą. "Iki šiol mes žinojome, kad augaluose tai daugiau atsiranda dėl mikrotubulų (ląstelės struktūrinių komponentų), kurie reaguoja į tempimą ir mechaninę deformaciją."
Tiesą sakant, 2015 m. Paskelbtame tyrime buvo rasti panašumai, kurie galėtų dar labiau pagilinti ir įtraukti aktiną - pagrindinį raumeninio audinio komponentą - kaip augalų protopiocepciją. „Tam yra mažiau palaikymo, - sako Hamantas, - tačiau buvo įrodymų, kad jame dalyvavo aktino pluoštai; beveik kaip raumenys “.
Šie rezultatai nėra vieninteliai tokio pobūdžio rezultatai. Tyrinėdami augalų pojūčius, mokslininkai pradėjo ieškoti pasikartojančių modelių, kuriuose buvo užuominų apie gilias paraleles su gyvūnais.
2014 m. Šveicarijos Lozanos universiteto mokslininkų komanda parodė, kad vikšras užpuola Arabidopsis augalą ir išstumia elektrinio aktyvumo bangą. Elektrinių signalų buvimas augaluose toli gražu nėra nauja idėja - fiziologas Johnas Burdonas-Sandersonas pasiūlė jį kaip Veneros skraistės veikimo mechanizmą dar 1874 m., Tačiau išties įdomu yra tas vaidmuo, kurį atlieka molekulės - gliutamato receptoriai.
Glutamatas yra svarbiausias neuromediatorius mūsų centrinėje nervų sistemoje, ir jis vaidina lygiai tokį patį vaidmenį augaluose, turėdamas vieną esminį skirtumą: augalai neturi centrinės nervų sistemos.
„Molekulinė biologija ir genomika mums sako, kad augalus ir gyvūnus sudaro stebėtinai ribotas molekulinių„ statybinių blokų “rinkinys, kuris yra gana panašus“, - sako Fatima Tsverchkova, Karlo universiteto tyrėja Prahoje, Čekija. Elektrinis ryšys vystėsi dviem skirtingais būdais: kiekvieną kartą naudojant statybinių elementų rinkinį, kuris tariamai sukėlė nesantaiką tarp gyvūnų ir augalų prieš 1,5 milijardo metų.
„Evoliucija paskatino daugybę galimų komunikacijos mechanizmų, ir nors jūs galite juos gauti skirtingais būdais, esmė yra ta pati“, - sako Hamowitz.
Suvokimas, kad tokie panašumai egzistuoja ir kad augalai turi kur kas daugiau pasaulio suvokimo, nei rodo jų išvaizda, sukėlė nemažai pastebimų teiginių apie „augalų intelektą“ir netgi inicijavo naują discipliną. Elektrinis signalizavimas augaluose buvo vienas pagrindinių „augalų neuromokslų“atsiradimo veiksnių (terminas vartojamas, nors augalams trūksta neuronų), ir šiandien yra augalų tyrinėtojų, tiriančių ne augalų sritis, tokias kaip atmintis, mokymasis ir problemų sprendimas.
Toks mąstymas netgi paskatino Šveicarijos įstatymų leidėjus parašyti vadovą, kaip apsaugoti „augalų orumą“, kad ir ką tai reikštų.
Nors tokius terminus kaip „augalų intelektas“ir „augalų neuromokslas“daugelis laiko metaforiškesniais, jie sulaukia kritikos. „Ar aš manau, kad augalai yra protingi? Aš manau, kad augalai yra sudėtingi “, - sako Hamowitz. Ir sudėtingumo nereikėtų painioti su intelektu.
Taigi, nors labai naudinga apibūdinti augalus antropomorfiškai, yra ribos. Pavojus yra tas, kad mes galime galvoti apie augalus kaip prastesnius gyvūnų variantus, o tai netiesa.
„Mes, kurie tyrinėjame augalus, mielai kalbame apie augalų ir gyvūnų gyvenimo būdo panašumus ir skirtumus, kai pristatome tyrimo rezultatus plačiajai visuomenei“, - sako Tsverchkova. Tačiau ji taip pat mano, kad priklausomybė nuo gyvūnų metaforų apibūdinant augalus sukelia problemų. "Noriu išvengti tokių metaforų, kad būtų išvengta dažniausiai bevaisių diskusijų apie tai, ar morkos skauda, kai įkando".
Augalai yra nepaprastai geri daryti tai, ką daro. Jie gali neturėti nervų sistemos, smegenų ar kitų sudėtingų funkcijų, tačiau pranoksta mus kitose srityse. Pvz., Nors jie neturi akių, augalai, tokie kaip Arabidopsis, turi bent 11 fotoreceptorių rūšių, o mes turime tik 4. Tai reiškia, kad jų regėjimas yra sudėtingesnis nei mūsų. Augalai turi skirtingus prioritetus, ir jų jutiminės sistemos tai atspindi. Kaip savo knygoje pažymi Hamowitz, „šviesa augalui yra ne tik signalas; šviesa yra maistas “.
Taigi, nors augalai susiduria su tomis pačiomis problemomis kaip ir gyvūnai, jutimo sugebėjimus formuoja jų pagrindiniai skirtumai. „Augalų įsišaknijimas - tai, kad jie nejuda - reiškia, kad jie turi daug geriau žinoti savo aplinką nei aš ar tu“, - sako Hamowitzas.
Norint visiškai įvertinti, kaip augalai suvokia pasaulį, svarbu pakeisti požiūrį į augalus. Pavojus yra tas, kad jei žmonės palygins augalus su gyvūnais, jie praleis ankstesniųjų vertę. Augalai turėtų būti laikomi įdomiais, egzotiškais ir nuostabiais gyvais daiktais, o ne baldais. Ir mažesniu mastu - žmonių mitybos ir biokuro šaltinis. Toks požiūris būtų naudingas visiems. Genetika, elektrofiziologija ir transposonų atradimas yra tik keli pavyzdžiai sričių, kurios prasidėjo augalų tyrimais, ir visa tai tam tikra prasme pasirodė esminė biologijoje.
Kita vertus, suvokimas, kad galbūt turime kažką bendro su augalais, gali būti proga pripažinti, kad mes esame daugiau augalų, nei manėme, lygiai taip pat, kaip augalai yra daugiau gyvūnų, nei manėme.
„Mes galime būti mechaniškesni, nei galvojome anksčiau“, - reziumuoja Hamowitz. Jo manymu, šie panašumai turėtų užfiksuoti nuostabų augalų sudėtingumą, taip pat bendrus veiksnius, siejančius visą gyvenimą Žemėje. Ir tada mes pradėsime vertinti vienybę biologijoje.
ILYA KHEL