Augalai jaučia, mokosi, perduoda pranešimus ir netgi moka biologinį karą. Tačiau to dar negalime pamatyti ir suprasti, sako italų augalų neurobiologas. Mokslininkas mano, kad augalai yra pakankamai protingi, kad net galėtų rasti problemų sprendimus. Ir, beje, jei augalai išnyks iš Žemės paviršiaus, mūsų žmonių rūšys taip pat nustos egzistuoti per savaitę.
Augalai jaučia, mokosi, perduoda pranešimus ir netgi moka biologinį karą. Jie aprūpina mus deguonimi ir maitina. Tačiau mes negalime to pamatyti ir suprasti, sako italų augalų neurobiologas Stefano Mancuso.
- „Salik.biz“
Antikos filosofas Aristotelis priskyrė augalus primityvių būtybių klasei. Kadangi jie yra pajėgūs daugintis, šis mąstytojas negalėjo jų prilyginti negyviems daiktams, tačiau jis netikėjo, kad jie vaizduoja ką nors ypatingo.
Aristotelis buvo aklas spalvos. Žmonėms, sergantiems šia liga, augalai atrodo negyvi, ir jie nesupranta jų reikšmės.
Taip sako Stefano Mancuso, kuris vadovauja tarptautinei augalų neurobiologijos laboratorijai Florencijos universitete.
Augalų neurobiologija? Koks mokslas! Augalai neturi nervų sistemos! Taip, augalai tikrai neturi smegenų, akių, ausų ar plaučių. Tai reiškia, kad svarbios funkcijos yra paskirstytos visame augale. Kiekviena dalis yra svarbi, bet ne nepakeičiama. Žolėdis gali kramtyti 95% aerinės augalo dalies, o ne ją užmušti. Nukirstas augalas įžeis ir po kurio laiko atsigaus.
Augalų trūkumas yra tai, kad jie yra susieti vienoje vietoje. Kadangi augalai negali ištrūkti pavojaus atveju, jie turi būti jautrūs aplinkai. Jie naudoja tuos pačius penkis pojūčius, kaip ir žmonės, ir net kelis, kurių mes neturime, sako Mancuso.
Augalai gali pajusti drėgmę, gravitaciją ir elektromagnetinius laukus.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Šiais metais išleista Mancuso knyga „Augalų revoliucija: kaip augalai sugalvojo mūsų ateitį“suomių kalba, o pernai - jo bendro su Alessandra Viola kūrinio „Ką mąsto augalai: slaptas gyvenimas, paslėptas nuo akių pramerkimo“, vertimas. …
Kaip rodo pavadinimai, knygose nagrinėjami neįprasti augalų sugebėjimai. Augalai gali pamatyti, paragauti ir užuosti. Šviesai jautrūs fitochromai yra labiausiai būdingi lapuose, taip pat drebulėse, jaunuose ūgliuose ir net medienoje. Jie reaguoja į šviesos jėgą ir šviesos bangos ilgį. Jie reguliuoja augalo augimą ir žydėjimą. Net požeminėje augalų dalyje yra šviesai jautrių ląstelių. Su jų pagalba šaknys driekiasi toliau į tamsą.
Šaknys taip pat gali paragauti ten, kur svarbūs mineralai. Šia kryptimi pradeda augti daugiau šaknų. Augalai gali užuosti organinius junginius. Labiausiai tikėtina, kad kvapas sklinda per lapų stiebus. Kas ten vyksta, vis dar neaišku.
Yra teorija, kad lapuose gali būti baltymų, pernešančių kvapo molekules į ląsteles, sako Jarmo Holopainenas, Rytų Suomijos universiteto taikomosios ekologijos profesorius. Transportiniai baltymai taip pat neša kvapo molekules iš ląstelių, kurios jas pagamino, ir tai jau buvo aprašyta tyrimuose. „Na, tu ir mimoza“, - sako suomiai, jei pašnekovą įžeidė nesąmonė. Šis subtilus augalas sulenkia savo lapus, reaguodamas į prisilietimą.
„Mimosa pudica“pagalba tyrėjai sugebėjo įrodyti, kad augalai geba mokytis. Tai prieš du šimtus metų atrado garsus biologas Jeanas-Baptiste'as Lamarckas neįprasto eksperimento metu. Jis nurodė savo jaunam kolegai pernešti mimozų puodus per Paryžiaus grindinius. Iš pradžių visi augalai dengė savo lapus kratymo krepšelyje, bet neilgai. Jie suprato, kad purtyti nėra pavojinga.
2013 metais Mancuso su kolegomis pakartojo modernią Lamarcko eksperimento versiją. Grupė mimozų vazonėlius sudėjo į specialius prietaisus, kurie augalus greitai nuleido dešimčia centimetrų žemyn. Maždaug po aštuntojo „mažojo skrydžio“augalai nustojo vyti savo lapus.
Kai puodai vėliau buvo pasukti į horizontalią padėtį ir sukrėsti, jie vėl uždengė lapus. Priežastis nebuvo augalų nuovargis. Grupė pakartojo eksperimentą skirtingais intervalais. Paaiškėjo, kad mimoza sugeba įsiminti informaciją daugiau nei 40 dienų. Ar galite patys prisiminti, kas nutiko jums prieš 40 dienų? Kaip įsiminimo procesas veikia, jei augalai neturi smegenų, yra didžiulė paslaptis.
O kaip klausa? Augalai tikrai neturi klausos!
Ir štai, sako Carlo Cignozzi iš Italijos Montalcino komunos. Kelerius metus jis leido vynmedžiui klausytis Mocarto kūrinių. Malonios melodijos pagreitino vynmedžio augimą, vynuogės subrendo greičiau nei ant vynmedžio, kuris buvo visiškoje tyloje. Vynuogės buvo sultingesnės, ryškesnės ir polifenolių daugiau nei kiti mėginiai.
Ir tai dar ne viskas: muzika atbaidė vabzdžius, todėl kovojant su jais reikėjo mažiau pinigų. Poveikis būtų toks pats, jei iš garsiakalbių nuskambėtų sunkusis metalas, sako Mancuso, kurio laboratorija taip pat dalyvavo eksperimente. Augalai tikriausiai suvokė garso bangas per ląstelių membranų vibraciją. Šaknys taip pat jautė vibraciją ir augo link jos ar tolyn nuo jos.
Mancuso laboratorijoje taip pat buvo užfiksuota, kad šaknys gali skleisti garsus. Tyrėjas mano, kad spragtelėjimo garsai atsiranda, kai ląstelės auga ir ląstelių sienos, pagamintos iš celiuliozės, pradeda trūkinėti. „Jei šaknys gali atpažinti ir sukurti garsą, ar jos gali bendrauti? Gal po žeme vyksta aršios diskusijos? Ar augalai naudoja garso signalus norėdami pasakyti, kur yra vanduo? “- sako Mancuso.
Nenuostabu, kad daugelis botanikų skeptiškai vertina jo tyrimus. Tačiau grupė galėjo publikuoti savo straipsnius botanikos leidiniuose - nors ne tokiuose pirmaujančiuose mokslo žurnaluose kaip „Science and Nature“.
Ilgą laiką buvo manoma, kad augalai sąveikauja skirtingai. Gėles atitraukianti šviesa, taip pat jų spalva ir kvapas pritraukia apdulkinančius vabzdžius ir paukščius.
Augalai taip pat perduoda pranešimus naudodami įvairius junginius. Dėl šios priežasties jie netgi gali mokėti biologinį karą. Jie apsisaugo medžiagomis, kurios kvepia blogai, skonį nemalonaus žolėdžių ar netgi pasirodo mirtinos.
Augalas, tapęs vabzdžių užpuolimo objektu, gali kreiptis pagalbos, išleisdamas vadinamuosius informacinius cheminius junginius. Šie garuojantys „signaliniai raketos“pritraukia augalų naikintojus, tokius kaip plėšriosios erkutės, grobiančios ant daržovių erkių ar katės, maitinančios amarus.
Tos pačios medžiagos gali tapti savotišku „pavojaus signalu“ir paraginti kaimyninius augalus sustiprinti savo cheminę gynybą.
Kaip augalai perduoda vidinius signalus? Šis klausimas ilgą laiką persekiojo botanikus. Neseniai „Science“laikraštis pateikė savo atsakymą.
Japoniškoji „Masatsugu Toyota“kartu su kolegomis modifikuotu rezukovidkiu laikė pavyzdinį organizmą eksperimentams atlikti, kad kalcio lygio pokytis būtų vizualus. „Toyota“privertė rezuvidki gaminti baltymą, kuris fluorescuoja tik esant kalciui.
Kai nuo rezuhovidkos buvo nupjautas lapas, žala pradėjo švytėti. Blykstė pasklido bangoje, kol pasiekė kitus lapus. Signalo perdavimo greitis augaluose buvo milimetras per sekundę. Lapai, gavę pavojaus signalus, pradėjo gaminti apsauginius hormonus.
Tyrėjai pastebėjo, kad signalui veikti reikalinga glutamo rūgštis. Mechanizmas yra visiškai toks pat kaip ir pavojuje esantiems gyvūnams: glutamo rūgštis pagreitina pranešimų perdavimą nervais. Augalai neturi nervų, tačiau, pasak Holopaineno, jų vaidmenį gali atlikti kanalai, pro kuriuos patenka vanduo ir maistinės medžiagos.
Mancuso mano, kad augalai yra protingi, nes jie gali rasti problemų sprendimus. Viena rūšis pasirodė gana protinga, nes jis sugebėjo surasti nuostabų augalams pažįstamos problemos - žolėdžių išpuolių - sprendimą.
Boquila trifoliola, kilusi iš vidutinio klimato miškų Čilėje ir Argentinoje, daro tai, ką paprastai daro vynmedis: suklijuoja ant žemės ar užkopia į šalia esančius augalus. Nuostabu, kad ji visada imituoja netoliese augančio augalo lapus. Jei netoliese yra trys skirtingi augalai, tada Bokila trislapiai pakeis savo lapų formą, dydį ir spalvą bei netgi venų išdėstymą, imituodami įvairius augalus aplink jį.
Šis vynmedis gali imituoti mažiausiai dešimt skirtingų rūšių. Ji netgi gali užauginti erškėtį ant lapo, jei šalia esantis augalas jį turi. Tai tiesiog negali pakartoti liežuvių, rašo Čilės tyrinėtojai Ernesto Gianoli ir Fernando Carrasco-Urra „Current Biology“.
Kaip augalų chameleonas nustato, ką pakartoti? Gali būti, kad kai kurie mikroorganizmai naudoja tam tikrus metodus, kad perneštų etaloninio augalo genus į kopiją. O gal vynmedis imasi lakiųjų medžiagų, kurias gamina augalas? Tačiau Bokila trijų lapų kopijos yra būtent artimiausioje vietoje esantys augalai, nors ji auga tikrame įvairių augalų rūšių sekretų debesyje.
Spalvų aklumas vis dar yra dažna liga, nors mes esame visiškai priklausomi nuo augalų. Augalai sudaro beveik 99,5% biomasės, tai yra, visų gyvų dalykų. Augalai sulėtina globalinio atšilimo procesą pašalindami iš oro anglies dioksidą. Jie suteikia mums deguonies, maisto, vaistų, skaidulų, statybinių medžiagų, energijos - ir daug šviesos.
Jei augalai išnyks iš Žemės paviršiaus, per savaitę mūsų rūšys nebebus egzistuojančios. Jei žmogaus nebėra, visi mūsų geriausi pasiekimai greitai išaugs į ugniažolę.
Arija Kivipelto