Gör Morötter Ont? Växter Kan Se Och Höra - Alternativ Vy

Gör Morötter Ont? Växter Kan Se Och Höra - Alternativ Vy
Gör Morötter Ont? Växter Kan Se Och Höra - Alternativ Vy

Video: Gör Morötter Ont? Växter Kan Se Och Höra - Alternativ Vy

Video: Gör Morötter Ont? Växter Kan Se Och Höra - Alternativ Vy
Video: Kan morötter/palsternacka vara kvar i jorden under vintern? När skördas palsternackan? 2024, Juni
Anonim

Enligt Jack Schultz är växter "bara väldigt långsamma djur." Och felet är inte alls en brist på förståelse av grundläggande biologi. Schultz är professor vid Institutionen för växtvetenskap vid University of Missouri i Columbia. Han tillbringade fyrtio år på att undersöka samspelet mellan växter och insekter. Han vet sina grejer. Istället uppmärksammar han de allmänna idéerna om våra hårda träbröder, som vi anser att vi anser nästan möbler. Växter kämpar för territorium, letar efter mat, undvik rovdjur och fälla byte. De lever, som alla djur, och - som djur - de uppvisar speciellt beteende.

Image
Image

"För att vara övertygad om detta måste du bara skjuta en växande växt i snabb rörelse - då kommer den att bete sig som ett djur", entusiastiserar Olivier Hamant, som studerar växter vid University of Lyon i Frankrike. Fast motion fångar verkligen den fantastiska världen av växtbeteende i all sin härlighet.

Växter rör sig inte riktigt alls, vilket innebär att de måste vara medvetna om vad som händer runt dem.”Växter behöver också sofistikerade avkänningsanordningar som är inställda på förändrade förhållanden för att reagera ordentligt,” säger Schultz.

Vad tystar solrosor om?

Image
Image

Vad känner växter? Daniel Hamowitz från Tel Aviv University i Israel tror att deras känslor inte är så olika från våra egna. När Hamowitz bestämde sig för att skriva What a Plant Knows 2012 - där han undersökte upplevelserna från växter som återspeglas i den mest rigorösa och moderna vetenskapliga forskningen - var han i viss grad ängslig.

"Jag var mycket orolig för svaret", säger han.

Kampanjvideo:

Och hans oro var inte orimlig. Beskrivningar av hur växter ser, luktar, känner och verkligen vet, ekade i The Secret Life of Plants, som kom ut 1973 för blomsteråldersgenerationen, men innehöll väldigt lite bevis. I synnerhet diskrediterade denna bok helt tanken att växter svarar positivt på ljuden från klassisk musik.

Men växtuppfattningsforskning har kommit långt sedan 1970-talet, och under de senaste åren har det skett en kraftig ökning av växtsensationsforskningen. Målet med detta arbete är inte bara att visa att "växter har känslor också", utan också att ställa frågorna "varför" och "hur" anläggningen känner sin miljö.

Schultzs Missouri-kollegor Heidi Appel och Rex Cockcroft söker efter sanningen om växthörning.

Image
Image

”Huvudbidraget i vårt arbete är att hitta orsaken till att ljudet påverkar växter,” säger Appel. Beethovens symfoni kommer sannolikt inte att väcka en växts uppmärksamhet, men en hungrig larvs tillvägagångssätt är en annan historia.

I sina experiment fann Appel och Cockcroft att inspelningar av tuggeljud som producerats av larver fick orsakerna till att översvämma sina blad med kemiska försvar för att motverka angripare. "Vi har visat att växter svarar på ekologiskt relevant ljud med ett ekologiskt relevant svar," säger Cockcroft.

Miljörelevans eller passform är mycket viktigt. Consuelo de Mores från det schweiziska federala tekniska institutet i Zürich och kollegor har visat att förutom förmågan att höra närmar sig insekter kan vissa växter lukta dem eller till och med lukten av flygsignaler som utsänds av närliggande växter som svar på insekter som närmar sig.

Ännu mer olycksbådande är demonstrationen 2006 att en parasitväxt - vinstocken - sniffar ut en potentiell värd. Då vrider sig dodret i luften, vevar samman den oturliga ägaren och suger ut näringsämnen från honom.

Det verkar, hur skiljer sig dessa handlingar från våra? Växter hör eller luktar något och agerar därefter på samma sätt som vi gör.

Men naturligtvis finns det en betydande skillnad. "Vi vet inte hur liknar mekanismerna för luktuppfattning är i växter och djur, eftersom vi inte vet mycket om mekanismerna i växter," säger de Mores.

Vi har näsor och öron. Vad har växter?

Image
Image

Avsaknaden av tydliga centra för sensorisk inmatning gör det svårt att förstå växt sinnen. Detta är inte fallet - fotoreceptorer som växter använder för att "se" är ganska väl förstått - men fältet som helhet garanterar säkert ytterligare studier.

Appel och Cockcroft hoppas för sin del hitta den eller de delar av anläggningen som svarar på ljudet. Mekanoreceptorproteiner som finns i alla växtceller är sannolikt kandidater. De omvandlar mikrostrains som genereras av ljudvågor till elektriska eller kemiska signaler.

Forskare försöker förstå om växter med defekta mekanoreceptorer fortfarande kan svara på buller från insekter. Växter verkar inte ha något behov av något så skrymmande som ett öra.

En annan förmåga som vi delar med växter är propriosuppfattning: den "sjätte känslan" som tillåter (vissa av oss) att blindt skriva, jonglera och veta var olika delar av vår kropp är i rymden.

Eftersom denna känsla inte är förknippad med ett specifikt organ hos djur utan snarare förlitar sig på en återkopplingsslinga mellan mekanoreceptorer i muskler och hjärnan, kommer jämförelsen med växter att vara ganska exakt. Även om detaljerna varierar något på molekylnivå har växter också mekanoreceptorer som upptäcker och svarar på förändringar i deras miljö.

"Den allmänna idén är densamma," säger Hamant, som medförfattare av en 2016-granskning av proprioception-forskning. "Fram till nu visste vi att det i växter mer beror på mikrotubuli (strukturella komponenter i cellen) som svarar på sträckning och mekanisk deformation."

Image
Image

I själva verket fann en studie publicerad 2015 likheter som kan gå ännu djupare och involvera aktin - en nyckelkomponent i muskelvävnad - som involverad i växtpropriosception. "Det finns mindre stöd för detta", säger Hamant, "men det fanns bevis för att aktinfibrer var inblandade; nästan som muskler."

Dessa resultat är inte de enda i sitt slag. När de undersökte växtsensor började forskare hitta upprepade mönster som antydde djupa paralleller med djur.

2014 visade ett team av forskare vid universitetet i Lausanne i Schweiz att när en larv attackerar en Arabidopsis-anläggning, sätter den upp en våg av elektrisk aktivitet. Förekomsten av elektrisk signalering i växter är långt ifrån en ny idé - fysiologen John Burdon-Sanderson föreslog det som verkningsmekanismen för Venus flytrap tillbaka 1874, men det som verkligen är intressant är den roll som molekyler - glutamatreceptorer - spelar.

Glutamat är den viktigaste neurotransmitteren i vårt centrala nervsystem, och det spelar exakt samma roll i växter, med en viktig skillnad: växter har inte ett centralt nervsystem.

"Molekylärbiologi och genomik berättar för oss att växter och djur består av en förvånansvärt begränsad uppsättning molekylära" byggstenar "som är ganska lika," säger Fatima Tsverchkova, forskare vid Charles University i Prag, Tjeckien. Elektrisk kommunikation utvecklades på två olika sätt, varje gång med en uppsättning byggstenar som förmodligen utlöste klyftan mellan djur och växter för 1,5 miljarder år sedan.

"Evolution har lett till ett antal möjliga kommunikationsmekanismer, och även om du kan få dem på olika sätt är slutresultatet detsamma", säger Hamowitz.

Image
Image

Inse att sådana likheter finns, och att växter har mycket mer känsla av världen än deras utseende antyder, har lett till ett antal anmärkningsvärda påståenden om "växtintelligens" och till och med initierat en ny disciplin. Elektrisk signalering i växter var en av de viktigaste faktorerna i födelsen av "växtens neurovetenskap" (termen används även om växter saknar neuroner), och idag finns det växtforskare som studerar områden som inte är växter som minne, lärande och problemlösning.

Denna typ av tänkande har till och med lett till schweiziska lagstiftare att skriva en manual för att skydda "värdighet av växter" - vad det än betyder.

Medan termer som "växtintelligens" och "växtneurovetenskap" av många betraktas som mer metaforiska, möts de med kritik.”Tror jag att växter är intelligenta? Jag tror att växter är komplicerade, säger Hamowitz. Och komplexiteten bör inte förväxlas med intelligens.

Även om det är mycket användbart att beskriva växter i antropomorfa termer, finns det gränser. Faran är att vi kan tänka på växter som underordnade versioner av djur, vilket inte alls är sant.

"Vi som studerar växter pratar gärna om likheterna och skillnaderna mellan växter och djurens livsstil när vi presenterar studiens resultat för allmänheten," säger Tsverchkova. Men hon tror också att beroendet av djurmetaforer när hon beskriver växter leder till problem. "Jag vill undvika sådana metaforer för att undvika de vanligtvis fruktlösa diskussionerna om morötter skadar när de bitts."

Image
Image

Växter är i hög grad kapabla att göra det de gör. De kanske inte har ett nervsystem, hjärnan eller andra komplexa funktioner, men de överträffar oss inom andra områden. Till exempel, även om de inte har ögon, har växter som Arabidopsis minst 11 typer av fotoreceptorer, medan vi bara har 4. Det betyder att deras vision är mer komplex än vår. Växter har olika prioriteringar, och deras sensoriska system återspeglar detta. Som Hamowitz konstaterar i sin bok, "ljus för en växt är inte bara en signal; ljus är mat."

Även om växter möter samma problem som djur, formas därför deras sensoriska förmågor av deras största skillnader. "Rötterna hos växter - det faktum att de inte rör sig - betyder att de måste vara mycket mer medvetna om sin miljö än jag eller du," säger Hamowitz.

Image
Image

För att fullt ut uppskatta hur växter uppfattar världen är det viktigt att förändra attityden till växter. Faran är att om människor jämför växter med djur, kommer de att missa värdet på det förra. Växter bör betraktas som intressanta, exotiska och fantastiska levande saker, inte möbler. Och i mindre grad - en källa till mänsklig näring och biobränsle. Denna inställning skulle gynna alla. Genetik, elektrofysiologi och upptäckten av transposoner är bara några exempel på områden som började med växtforskning, som alla visade sig vara avgörande i biologin till viss del.

Å andra sidan kan insikten att vi kan ha något gemensamt med växter vara en möjlighet att inse att vi är fler växter än vi trodde, precis som växter är fler djur än vi trodde.

"Vi kanske är mer mekanistiska än vi brukade tro," avslutar Hamowitz. Enligt hans åsikt borde dessa likheter antyda växternas fantastiska komplexitet, liksom vanliga faktorer som förbinder allt liv på jorden. Och då kommer vi att börja värdera enhet i biologi.

ILYA KHEL

Rekommenderas: