Gør Gulerødder Ondt? Planter Kan Se Og Høre - Alternativ Visning

Gør Gulerødder Ondt? Planter Kan Se Og Høre - Alternativ Visning
Gør Gulerødder Ondt? Planter Kan Se Og Høre - Alternativ Visning

Video: Gør Gulerødder Ondt? Planter Kan Se Og Høre - Alternativ Visning

Video: Gør Gulerødder Ondt? Planter Kan Se Og Høre - Alternativ Visning
Video: Gulerødder i køkkenhaven: Se, hvordan du dyrker de bedste gulerødder 2024, Juni
Anonim

Ifølge Jack Schultz er planter "bare meget langsomme dyr." Og skylden er slet ikke en mangel på forståelse af grundlæggende biologi. Schultz er professor i Institut for Plantvidenskab ved University of Missouri i Columbia. Han tilbragte fyrti år med at undersøge samspillet mellem planter og insekter. Han kender sine ting. I stedet henleder han opmærksomheden på de generelle ideer om vores hårdttræbrødre, som vi efter hans mening betragter som næsten møbler. Planter kæmper for territorium, kigger efter mad, undgår rovdyr og fælder bytte. De er i live, som ethvert dyr, og - som dyr - de udviser særlig opførsel.

Image
Image

"For at være overbevist om dette, skal du bare skyde en voksende plante i hurtig bevægelse - så vil den opføre sig som et dyr," begejstrer Olivier Hamant, der studerer planter på University of Lyon i Frankrig. Faktisk fanger fast bevægelse den fantastiske planteopførelsesverden i al sin prakt.

Planter bevæger sig overhovedet ikke målrettet, hvilket betyder, at de skal være opmærksomme på, hvad der sker omkring dem.”Planter har også brug for sofistikerede sensorenheder, der er afstemt på ændrede forhold for at reagere ordentligt,” siger Schultz.

Hvad er solsikker tavse om?

Image
Image

Hvad føler planter? Daniel Hamowitz fra Tel Aviv University i Israel mener, at deres følelser ikke er så forskellige fra vores egen. Da Hamowitz besluttede at skrive What a Plant Knows i 2012 - hvor han udforskede planternes oplevelser, som det afspejles i den mest strenge og moderne videnskabelige forskning - var han i nogen grad ærefrygt.

”Jeg var meget bekymret over svaret,” siger han.

Salgsfremmende video:

Og hans bekymring var ikke urimelig. Beskrivelser af, hvordan planter ser, lugter, føler og kender, gentog sig med bogen Planternes hemmelige liv, der kom ud i 1973 for blomsteraldergenerationen, men indeholdt meget lidt bevis. Især diskrediterede denne bog ideen om, at planter reagerer positivt på lyden af klassisk musik.

Men planteopfattelsesforskning er nået langt siden 1970'erne, og der har været en stigning i plantesensorisk forskning i de senere år. Målet med dette arbejde er ikke kun at demonstrere, at "planter også har følelser", men også at stille spørgsmålene "hvorfor" og "hvordan" planten føler sit miljø.

Schultz's Missouri-kolleger Heidi Appel og Rex Cockcroft søger sandheden om plantehørelse.

Image
Image

”Det vigtigste bidrag i vores arbejde er at finde årsagen til, at lyd påvirker planter,” siger Appel. Beethovens symfoni vil sandsynligvis ikke tiltrække en plantes opmærksomhed, men tilgangen til en sulten larve er en anden historie.

I deres eksperimenter fandt Appel og Cockcroft, at optagelser af tyggelyde produceret af larver fik planterne til at oversvømme deres blade med kemiske forsvar designet til at afværge angribere.”Vi har vist, at planter reagerer på økologisk relevant lyd med en økologisk relevant respons,” siger Cockcroft.

Miljørelevans eller pasform er meget vigtig. Consuelo de Mores fra det schweiziske føderale teknologiske institut i Zürich og kolleger har vist, at ud over evnen til at høre nærliggende insekter kan nogle planter lugte dem eller endda lugten af flyvesignaler, der udsendes af nærliggende planter som reaktion på insekter, der nærmer sig.

Endnu mere ildevarslende er demonstrationen i 2006, at en parasitplante - vinstoksodderne - slukker en potentiel vært. Derefter krøller dodderen i luften, flettes den uheldige ejer og suger ud næringsstoffer fra ham.

Det ser ud til, hvordan adskiller disse handlinger sig fra vores? Planter hører eller lugter noget og handler derefter, som vi gør.

Men der er selvfølgelig en betydelig forskel.”Vi ved ikke, hvor ens mekanismerne for lugtopfattelse er i planter og dyr, fordi vi ikke ved meget om mekanismerne i planter,” siger de Mores.

Vi har næse og ører. Hvad har planter?

Image
Image

Manglen på klare centre for sensorisk input gør det vanskeligt at forstå plantesanser. Dette er ikke tilfældet - de fotoreceptorer, som planter bruger til at "se", er temmelig godt forståede - men feltet som helhed garanterer bestemt yderligere undersøgelse.

Appel og Cockcroft håber på sin side at finde den eller de dele af planten, der reagerer på lyd. Mekanoreceptorproteiner, der findes i alle planteceller, er sandsynligvis kandidater. De konverterer microstrains genereret af lydbølger til elektriske eller kemiske signaler.

Forskere forsøger at forstå, om planter med defekte mekanoreceptorer stadig kan reagere på støj fra insekter. Planter synes ikke at have noget behov for noget så klodset som et øre.

En anden evne, som vi deler med planter, er proprioception: den "sjette sans", der giver (nogle af os) mulighed for blindt at skrive, jonglere og vide, hvor forskellige dele af vores krop er i rummet.

Da denne følelse ikke er forbundet med et specifikt organ hos dyr, men snarere er afhængig af en feedback-loop mellem mekanoreceptorer i muskler og hjerne, vil sammenligningen med planter være ret nøjagtig. Selvom detaljerne varierer lidt på molekylært niveau, har planter også mekanoreseptorer, der detekterer og reagerer på ændringer i deres miljø.

”Den generelle idé er den samme,” siger Hamant, der var medforfatter til en 2016-gennemgang af proprioception-forskning. "Indtil nu vidste vi, at det i planter skyldes mikrotubuli (strukturelle komponenter i cellen), der reagerer på strækning og mekanisk deformation."

Image
Image

Faktisk fandt en undersøgelse, der blev offentliggjort i 2015, ligheder, der kunne gå endnu dybere og involvere aktin - en nøglekomponent i muskelvæv - som involveret i plantens propriosception.”Der er mindre støtte til dette,” siger Hamant, “men der var bevis for, at der var involveret actinfibre; næsten som muskler."

Disse resultater er ikke de eneste af deres art. Da de undersøgte plantesanser, begyndte forskere at finde gentagne mønstre, der antyder dybe paralleller med dyr.

I 2014 viste et team af forskere ved University of Lausanne i Schweiz, at når en larve angriber en Arabidopsis-plante, sætter den en bølge af elektrisk aktivitet i gang. Tilstedeværelsen af elektrisk signalering i planter er langt fra en ny idé - fysiolog John Burdon-Sanderson foreslog det som virkningsmekanismen for Venus flytrap tilbage i 1874, men hvad der virkelig er interessant er den rolle, molekyler - glutamatreceptorer - spiller.

Glutamat er den vigtigste neurotransmitter i vores centrale nervesystem, og det spiller nøjagtig den samme rolle i planter, med en vigtig forskel: planter har ikke et centralt nervesystem.

"Molekylærbiologi og genomik fortæller os, at planter og dyr består af et overraskende begrænset sæt molekylære 'byggesten', der er meget ens," siger Fatima Tsverchkova, en forsker ved Charles University i Prag, Tjekkiet. Elektrisk kommunikation udviklede sig på to forskellige måder, hver gang ved hjælp af et sæt byggesten, der angiveligt udløste klyngen mellem dyr og planter for 1,5 milliarder år siden.

”Evolution har ført til en række mulige kommunikationsmekanismer, og selvom du kan få dem på forskellige måder, er bundlinjen den samme,” siger Hamowitz.

Image
Image

Erkendelsen af, at sådanne ligheder eksisterer, og at planter har meget mere sans for verden, end deres udseende antyder, har ført til en række bemærkelsesværdige påstande om "planteintelligens" og endda indledt en ny disciplin. Elektrisk signalering i planter var en af de vigtigste faktorer i fødslen af "plantens neurovidenskab" (udtrykket bruges, selvom planter mangler neuroner), og i dag er der planteforskere, der studerer ikke-planteområder såsom hukommelse, læring og problemløsning.

Denne form for tankegang har endda ført til, at schweiziske lovgivere har skrevet en manual til beskyttelse af”værdighed af planter” - hvad det end betyder.

Mens udtryk som "planteintelligens" og "plante neurovidenskab" af mange betragtes som mere metaforiske, bliver de mødt med kritik.”Synes jeg planter er intelligente? Jeg tror, planter er komplicerede,”siger Hamowitz. Og kompleksitet bør ikke forveksles med intelligens.

Selvom det er meget nyttigt at beskrive planter i antropomorfe termer, er der grænser. Faren er, at vi måske tænker på planter som dårligere versioner af dyr, hvilket slet ikke er sandt.

”Vi, der studerer planter, er glade for at tale om lighederne og forskellene mellem planter og dyrs livsstil, når vi præsenterer resultaterne af undersøgelsen for offentligheden,” siger Tsverchkova. Men hun mener også, at afhængighed af dyremetaforer, når hun beskriver planter, fører til problemer. "Jeg vil undgå sådanne metaforer for at undgå de normalt frugtløse diskussioner om, hvorvidt gulerødder gør ondt, når de bliver bidt."

Image
Image

Planter er fremtrædende i stand til at gøre, hvad de gør. De har muligvis ikke et nervesystem, hjerne eller andre komplekse funktioner, men de overgår os på andre områder. Selvom de for eksempel ikke har øjne, har planter som Arabidopsis mindst 11 typer fotoreseptorer, mens vi kun har 4. Dette betyder, at deres vision er mere kompleks end vores. Planter har forskellige prioriteter, og deres sansesystemer afspejler dette. Som Hamowitz bemærker i sin bog, “lys for en plante er ikke kun et signal; lys er mad."

Selvom planter står over for de samme problemer som dyr, formes deres sanseevne af deres største forskelle.”Plantens rodfæstelse - det faktum at de ikke bevæger sig - betyder, at de er nødt til at være meget mere opmærksomme på deres miljø end mig eller dig,” siger Hamowitz.

Image
Image

For fuldt ud at sætte pris på, hvordan planter opfatter verden, er det vigtigt at ændre paradigmet for holdninger til planter. Faren er, at hvis folk sammenligner planter med dyr, vil de gå glip af den førstnævnte værdi. Planter skal betragtes som interessante, eksotiske og fantastiske levende ting, ikke møbler. Og i mindre grad - en kilde til menneskelig ernæring og biobrændstof. Denne holdning ville gavne alle. Genetik, elektrofysiologi og opdagelsen af transposoner er blot nogle få eksempler på områder, der begyndte med planteundersøgelser, som alle viste sig at være en central rolle i biologien.

På den anden side kan erkendelsen af, at vi måske har noget til fælles med planter, være en mulighed for at erkende, at vi er flere planter, end vi troede, ligesom planter er flere dyr, end vi troede.

”Vi er måske mere mekanistiske, end vi plejede at tænke,” konkluderer Hamowitz. Efter hans mening skulle disse ligheder antyde, at planternes fantastiske kompleksitet er såvel som fælles faktorer, der forbinder alt liv på Jorden. Og så vil vi begynde at værdsætte enhed i biologien.

ILYA KHEL