Rośliny, jak mówi profesor Jack S. Schultz, „są bardzo powolnymi zwierzętami”. Schultz spędził cztery dekady na badaniu interakcji między roślinami i owadami. Naukowiec jest zaznajomiony ze specyfiką tego procesu.
Zdaniem badacza rośliny walczą o terytorium, szukają pożywienia, unikają drapieżników i łapią zdobycz. Podobnie jak zwierzęta demonstrują swoje zachowanie i potrafią postrzegać świat.
Opinia naukowca Oliviera Hamanta
„Aby to wszystko zobaczyć, wystarczy nakręcić krótki film o rosnącej roślinie” - mówi entuzjasta Olivier Hamant, naukowiec z Uniwersytetu w Lyonie we Francji. Rzeczywiście, kamera poklatkowa rejestruje w pełni zachowanie roślin, o czym może świadczyć każdy, kto widział serię Life Davida Attenborough.
„Rośliny wymagają wyrafinowanych urządzeń sensorycznych, które są dostrojone do różnych warunków, aby właściwie reagować” - mówi Schultz.
Więc co to jest roślina? Jeśli wierzyć Danielowi Chamovitzowi z Uniwersytetu w Tel Awiwie, to jego istnienie nie różni się zbytnio od naszego.
Film promocyjny:
Kiedy Chamovitz postanowił zaprezentować swoją książkę What's Plant Knows z 2012 roku, w której bada, w jaki sposób rośliny oddziałują na świat, był pod wrażeniem. „Byłem niesamowicie ostrożny w odgadywaniu, na co zareaguje opinia publiczna” - mówi.
Rośliny czują
Badanie percepcji roślin przeszło długą drogę od lat 70. W ostatnich dziesięcioleciach publikowano coraz więcej prac naukowych, które opisują odczucia roślin. Motywacją do pisania takich prac nie jest po prostu pokazanie, że „rośliny mają uczucia”. Zamiast tego pojawia się pytanie, dlaczego i jak roślina wyczuwa swoje otoczenie.
Heidi Appel i Rex Cockcroft, koledzy Schultza w Missouri, przeprowadzili badania słuchu u roślin. „Istotą naszej pracy było wyjaśnienie, dlaczego dźwięk wpływa na rośliny” - mówi Appel. Muzyka klasyczna tak naprawdę nie ma znaczenia dla rośliny, ale kontakt z głodną gąsienicą wywołuje inną reakcję.
Naukowcy Appel i Cockcroft odkryli, że brzęczenie gąsienic wyzwala uwalnianie z liści roślin substancji chemicznych potrzebnych do odparcia ataków.
Mamy nosy i uszy, ale co ma roślina?
Consuelo de Moraes ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu, wraz ze swoimi współpracownikami, również twierdzi, że rośliny są obdarzone zmysłami. Równolegle ze zdolnością słyszenia zbliżających się owadów mają również zmysł węchu. Rośliny potrafią wyczuć lotne związki uwalniane przez sąsiednie rośliny.
Badanie z 2006 roku wykazało, jak pasożytnicza roślina zwana winoroślą wyczuwa potencjalnego żywiciela. Winorośl zaczyna się wiercić w powietrzu, po czym owija się wokół żywiciela i pobiera z niego składniki odżywcze.
„Oczywiste jest, że nie ma nic specjalnego w tych roślinach. Po prostu oddychają lub słyszą coś, a następnie postępują zgodnie z sytuacją, tak jak my”- mówi de Moraes.
Czy rośliny i zwierzęta mają coś wspólnego?
Oczywiście istnieje wiele ważnych różnic między roślinami a zwierzętami. „Naprawdę nie wiemy, jak podobne są mechanizmy węchu u roślin i zwierząt, ponieważ tak naprawdę nie rozumiemy mechanizmów, w jakie wyposażone są rośliny” - mówi De Moraes.
Ale niektóre cechy nauki są nadal jasne. Na przykład fotoreceptory roślinne są dobrze zbadane. Niemniej jednak i ten obszar zasługuje na wielkie badania naukowe.
Badacze Appel i Cockcroft mają nadzieję znaleźć części rośliny reagujące na dźwięk. Zidentyfikowano próbki, które wskazują na społeczność przedstawicieli flory i fauny. Prawdopodobnymi kandydatami są białka receptorowe występujące we wszystkich komórkach roślinnych. Przekształcają najmniejsze odkształcenia generowane przez fale dźwiękowe, które otaczają obiekt sygnałami elektrycznymi lub chemicznymi.
Naukowcy sprawdzają, czy rośliny z uszkodzonymi receptorami mogą reagować na owady. Wydaje się, że roślina nie potrzebuje organu tak dużego jak ucho.
Inną zdolnością, jaką posiadają rośliny, jest „szósty zmysł”. Niektórzy z nas są nim obdarzeni. Chociaż struktura molekularna roślin bardzo różni się od naszej, mają one również mechaniczne receptory, które reagują na zmiany w ich środowisku.
W 2014 roku zespół z Uniwersytetu w Lozannie w Szwajcarii wykazał, że gdy roślina Arabidopsis zostaje zaatakowana przez gąsienicę, wykazuje aktywność elektryczną, co z natury nie jest nowym pomysłem”- mówi fizjolog John Burdon-Sanderson.
W tym przypadku wiodącą rolę odgrywają cząsteczki zwane receptorami glutaminianu. Glutaminian jest podstawowym neuroprzekaźnikiem w ośrodkowym układzie nerwowym, ale rośliny go nie posiadają.
Rośliny i zwierzęta składają się z zaskakująco ograniczonego zestawu molekularnych cegiełek, które są bardzo podobne. Komunikacja elektryczna ewoluowała na dwa różne sposoby, wykorzystując zestaw bloków budulcowych, które, jak się uważa, poprzedzały rozłam między zwierzętami i roślinami około 1,5 miliarda lat temu.
„Ewolucja zapoczątkowała rozwój wielu potencjalnych mechanizmów komunikacji i chociaż można ich używać na różne sposoby, punkt końcowy jest taki sam” - mówi Chamovitz.
Uświadomienie sobie, że istnieją podobne podobieństwa i że rośliny mają znacznie większą zdolność postrzegania otaczającego ich świata, niż się wydaje na pierwszy rzut oka, doprowadziło do wypowiedzi niektórych naukowców na temat „inteligencji roślin”, a nawet dało początek nowej dyscyplinie naukowej.
Obecność sygnalizacji elektrycznej w roślinach doprowadziła do pojawienia się „neurobiologii roślin” (termin ten jest używany pomimo braku neuronów w roślinach). Obecnie jest wielu biologów, którzy eksperymentują z roślinami, aby badać takie aspekty, jak pamięć, uczenie się.
Takie poglądy naukowe skłoniły nawet naukowców ze Szwajcarii do ustanowienia wytycznych mających na celu ochronę „godności roślin”.
Chociaż terminy „inteligencja roślin” i „neuronauka roślin” są uważane przez wielu za metaforyczne, wciąż można je znaleźć w pismach wielu biologów. Weźmy stwierdzenie Chamovitza: „Czy uważasz, że rośliny są mądre? Myślę, że rośliny są złożone. Złożoność wszystkich mechanizmów, w jakie wyposażone są rośliny, nie powinna być mylona z inteligencją”.
Jakie jest niebezpieczeństwo związane z tak śmiałymi teoriami?
Niebezpieczeństwo związane z takimi teoriami polega na tym, że rośliny są ostatecznie postrzegane jako podrzędne wersje zwierząt, co całkowicie zniekształca nasze rozumienie świata roślin.
Roślinom może brakować układu nerwowego, mózgu i innych cech, które kojarzymy ze złożonością, ale wykazują wyższość w innych obszarach. Jesteśmy bardziej jak rośliny, niż chcielibyśmy myśleć. Rośliny mają różne priorytety, a ich systemy sensoryczne to odzwierciedlają.
Dlatego, chociaż rośliny borykają się z wieloma takimi samymi problemami jak zwierzęta, ich wymagania sensoryczne są w równym stopniu kształtowane przez mechanizmy, które je różnicują. „Ukorzenienie roślin oznacza, że naprawdę muszą one być bardziej świadome środowiska niż ty czy ja” - stwierdza Chamovitz.
„Niebezpieczeństwo dla ludzi rysujących paralelę między roślinami i zwierzętami polega na tym, że jeśli nadal będą tak pracować, mogą przegapić prawdziwą esencję roślin” - mówi Hamant.
„Chciałbym, aby rośliny były rozpoznawane jako bardziej niesamowite, interesujące, egzotyczne żywe istoty” - podsumowuje naukowiec. Genetyka, elektrofizjologia i odkrycie transpozonów rozpoczęły się od badań nad roślinami, a wszystkie te badania naukowe okazały się rewolucyjne dla biologii w ogóle.
I odwrotnie, uświadomienie sobie, że mamy coś wspólnego z roślinami, może być okazją do uznania, że jesteśmy bardziej podobni do roślin, niż chcielibyśmy myśleć, tak jak rośliny są jak zwierzęta.