შეუძლიათ მცენარეებს მოსმენა, კომუნიკაცია?

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

ჩვენ ყველანი ზედმეტად შოვინისტები ვართ. თავს ევოლუციის მწვერვალად მივიჩნევთ, ყველა ცოცხალ არსებას ვანაწილებთ იერარქიაში საკუთარ თავთან სიახლოვის ხარისხის მიხედვით. მცენარეები იმდენად განსხვავდებიან ჩვენგან, რომ თითქოს არსებები არიან, თითქოს მთლად ცოცხლები არ არიან. ბიბლიურ ნოეს არ მიეცა რაიმე მითითება მათი გადარჩენის შესახებ კიდობანზე. თანამედროვე ვეგანები არ თვლიან სამარცხვინოდ სიცოცხლის მოსპობას და ცხოველების ექსპლუატაციის წინააღმდეგ მებრძოლები არ არიან დაინტერესებულნი „მცენარეთა უფლებებით“. მართლაც, მათ არ აქვთ ნერვული სისტემა, თვალები და ყურები, არ შეუძლიათ დარტყმა და გაქცევა. ეს ყველაფერი მცენარეებს განსხვავებულს ხდის, მაგრამ არანაირად არ ჩამოუვარდება. ისინი არ ატარებენ „ბოსტნეულის“პასიურ არსებობას, მაგრამ გრძნობენ მათ გარშემო არსებულ სამყაროს და რეაგირებენ იმაზე, რაც მათ გარშემო ხდება. პროფესორ ჯეკ შულცის სიტყვებით, „მცენარეები უბრალოდ ძალიან ნელი ცხოველებია“.

Მათ ესმით

მცენარეთა საიდუმლო ცხოვრება საჯარო გახდა დიდწილად პიტერ ტომპკინსის წიგნის წყალობით, რომელიც გამოიცა 1970-იანი წლების დასაწყისში, ახალი ეიჯის მოძრაობის პოპულარობის მწვერვალზე. სამწუხაროდ, ის არ იყო თავისუფალი იმ დროისთვის დამახასიათებელი მრავალი ილუზიებისგან და წარმოშვა მრავალი მითი, რომელთაგან ყველაზე ცნობილი იყო მცენარეების „სიყვარული“კლასიკური მუსიკისადმი და ზიზღი თანამედროვე მუსიკის მიმართ. „გოგრები, რომლებიც იძულებულნი იყვნენ როკის მოსმენა, დინამიკებს გადაუხვიეს და კამერის მოლიპულ შუშის კედელზე ასვლასაც კი ცდილობდნენ“, - აღწერა ტომპკინსმა დოროთი რეტალაკის მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტები.

უნდა ითქვას, რომ ქალბატონი რეტალაკი მეცნიერი კი არ იყო, არამედ მომღერალი (მეცო-სოპრანო). მისმა ექსპერიმენტებმა, რეპროდუცირებულმა პროფესიონალმა ბოტანიკოსებმა, არ აჩვენა რაიმე განსაკუთრებული მცენარეული რეაქცია რომელიმე სტილის მუსიკაზე. მაგრამ ეს არ ნიშნავს იმას, რომ მათ საერთოდ არაფერი ესმით. ექსპერიმენტებმა არაერთხელ აჩვენა, რომ მცენარეებს შეუძლიათ აკუსტიკური ტალღების აღქმა და რეაგირება - მაგალითად, ახალგაზრდა სიმინდის ფესვები იზრდება რხევების წყაროს მიმართულებით 200-300 ჰც სიხშირით (დაახლოებით მცირე ოქტავის მარილიდან პე პირველი). რატომ ჯერჯერობით უცნობია.

ზოგადად, ძნელი სათქმელია, რატომ სჭირდებათ მცენარეებს „სმენა“, თუმცა ხშირ შემთხვევაში ბგერებზე რეაგირების უნარი შეიძლება ძალიან სასარგებლო იყოს. ჰეიდი აპელმა და რექს კოკკროფმა აჩვენეს, რომ ტალის რეზუჰოვიდკა შესანიშნავად „ისმენს“ბუგრის მიერ შექმნილ ვიბრაციას, რომელიც შთანთქავს მის ფოთლებს. კომბოსტოს ეს შეუმჩნეველი ნათესავი ადვილად განასხვავებს ასეთ ბგერებს ჩვეულებრივი ხმებისგან, როგორიცაა ქარი, კალიების შეჯვარების სიმღერა ან ფოთოლზე უვნებელი ბუზის მიერ გამოწვეული ვიბრაციები.

ისინი ყვირიან

ეს მგრძნობელობა ეფუძნება მექანიკური რეცეპტორების მუშაობას, რომლებიც გვხვდება მცენარის ყველა ნაწილის უჯრედებში. ყურებისგან განსხვავებით, ისინი არ არის ლოკალიზებული, მაგრამ ნაწილდება მთელ სხეულში, ისევე როგორც ჩვენი ტაქტილური რეცეპტორები, და ამიტომ შორს იყო მათი როლის გაგება. შეტევის შემჩნევის შემდეგ, რეზუხოვიდკა აქტიურად რეაგირებს მასზე, ცვლის მრავალი გენის აქტივობას, ემზადება დაზიანებების სამკურნალოდ და ათავისუფლებს გლუკოზინოლატებს, ბუნებრივ ინსექტიციდებს.

შესაძლოა, ვიბრაციების ბუნებიდან გამომდინარე, მცენარეები განასხვავებენ მწერებსაც: სხვადასხვა ტიპის ბუგრები ან ქიაყელები იწვევენ გენომის სრულიად განსხვავებულ პასუხებს. სხვა მცენარეები თავდასხმის დროს გამოყოფენ ტკბილ ნექტარს, რომელიც იზიდავს მტაცებელ მწერებს, როგორიცაა ვოსფსი, ბუგრების ყველაზე ცუდი მტერი. და ყველა მათგანი აუცილებლად გააფრთხილებს მეზობლებს: ჯერ კიდევ 1983 წელს ჯეკ შულცმა და იან ბოლდუინმა აჩვენეს, რომ ჯანსაღი ნეკერჩხლის ფოთლები რეაგირებს დაზიანებულთა არსებობაზე, მათ შორის დამცავ მექანიზმებზე. მათი კომუნიკაცია ხდება აქროლადი ნივთიერებების „ქიმიურ ენაზე“.

ისინი ურთიერთობენ

ეს თავაზიანობა არ შემოიფარგლება მხოლოდ ნათესავებით და შორეულ სახეობებსაც კი შეუძლიათ ერთმანეთის საშიშროების სიგნალების „გაგება“: უფრო ადვილია თავდამსხმელების ერთად მოგერიება. მაგალითად, ექსპერიმენტულად დადასტურდა, რომ თამბაქო ავითარებს დამცავ რეაქციას, როდესაც ზიანდება მახლობლად მზარდი ჭია.

მცენარეები თითქოს ყვირიან ტკივილისგან, აფრთხილებენ მეზობლებს და ამ ყვირილის გასაგონად, უბრალოდ, კარგად უნდა „ჩაისუნთქო“. თუმცა, შეიძლება ჩაითვალოს თუ არა ეს მიზანმიმართული კომუნიკაცია, ჯერ კიდევ გაურკვეველია. შესაძლოა, ამ გზით მცენარე თავად გადასცემს არასტაბილურ სიგნალს ზოგიერთი ნაწილიდან სხვებზე და მეზობლები მხოლოდ მის ქიმიურ „ექოს“კითხულობენ. მათთვის რეალური კომუნიკაცია უზრუნველყოფილია… „სოკოს ინტერნეტი“.

უმაღლესი მცენარეების ფესვთა სისტემები ქმნიან მჭიდრო სიმბიოზურ ასოციაციებს ნიადაგის სოკოების მიცელიუმთან. ისინი მუდმივად ცვლიან ორგანულ ნივთიერებებს და მინერალურ მარილებს. მაგრამ ნივთიერებების ნაკადი აშკარად არ არის ერთადერთი, რომელიც მოძრაობს ამ ქსელის გასწვრივ.

მცენარეები, რომელთა მიკორიზა იზოლირებულია მეზობლებისგან, უფრო ნელა ვითარდება და უარესად მოითმენს ტესტირებას. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ მიკორიზა ასევე ემსახურება ქიმიური სიგნალების გადაცემას - შუამავლობით და, შესაძლოა, "ცენზურასაც" სოკოვანი სიმბიონებისგან. ეს სისტემა შეადარეს სოციალურ ქსელს და მას ხშირად მოიხსენიებენ როგორც ხის ფართო ქსელს.

ისინი მოძრაობენ

ყველა ეს „გრძნობა“და „კომუნიკაცია“ეხმარება მცენარეებს იპოვონ წყალი, საკვები ნივთიერებები და შუქი, დაიცვან თავი პარაზიტებისა და ბალახისმჭამელებისგან და თავს დაესხნენ თავს. ისინი საშუალებას გაძლევთ აღადგინოთ მეტაბოლიზმი, გაიზარდოთ და გადააკეთოთ ფოთლების პოზიცია - გადაადგილება.

ვენერას ბუზის ხაფანგის ქცევა შეიძლება რაღაც წარმოუდგენლად მოგეჩვენოთ: ეს მცენარე არა მხოლოდ ჭამს ცხოველებს, არამედ ნადირობს მათზე. მაგრამ მწერიჭამია მტაცებელი არ არის გამონაკლისი სხვა ფლორებს შორის. მხოლოდ მზესუმზირის ცხოვრების ერთი კვირის ვიდეოს დაჩქარებით დავინახავთ, როგორ მიჰყვება მზეს და როგორ „იძინებს“ღამით, ფარავს ფოთლებსა და ყვავილებს. მაღალი სიჩქარით სროლისას მზარდი ფესვის წვერი ზუსტად ჰგავს ჭიას ან მუხლუხას, რომელიც მიცოცავს სამიზნისკენ.

მცენარეებს არ აქვთ კუნთები და მოძრაობა უზრუნველყოფილია უჯრედების ზრდისა და ტურგორული წნევით, მათი წყლით შევსების „სიმკვრივით“. უჯრედები მოქმედებენ როგორც კომპლექსურად კოორდინირებული ჰიდრავლიკური სისტემა. ვიდეო ჩანაწერებსა და დროის გავლის ტექნიკამდე დიდი ხნით ადრე, დარვინმა მიიპყრო ამაზე ყურადღება, რომელმაც შეისწავლა მზარდი ფესვის ნელი, მაგრამ აშკარა რეაქციები გარემოზე.

მისი წიგნი მცენარეთა მოძრაობა მთავრდება ცნობილი სიტყვებით:”ძნელად გაზვიადებულია იმის თქმა, რომ ფესვის წვერი, რომელიც დაჯილდოებულია მეზობელი ნაწილების მოძრაობების მართვით, მოქმედებს როგორც ერთ-ერთი ქვედა ცხოველის ტვინი..რომელიც გრძნობებიდან აღიქვამს შთაბეჭდილებებს და მიმართულებას აძლევს სხვადასხვა მოძრაობას“.

ზოგიერთმა მკვლევარმა დარვინის სიტყვები მორიგი ნათლისღებად მიიღო. ფლორენციის უნივერსიტეტის ბიოლოგმა სტეფანო მანკუსომ ყურადღება გაამახვილა ღეროსა და ფესვების მზარდ წვერებზე უჯრედების სპეციალურ ჯგუფზე, რომელიც განლაგებულია მწვერვალის მერისტემის გამყოფ უჯრედებსა და დაჭიმვის ზონის უჯრედებს შორის საზღვარზე. იზრდება, მაგრამ არა გაყოფა.

ჯერ კიდევ 1990-იანი წლების ბოლოს მანკუსომ აღმოაჩინა, რომ ამ "გარდამავალი ზონის" აქტივობა ხელმძღვანელობს უჯრედების გაფართოებას მონაკვეთის ზონაში და, შესაბამისად, მთელი ფესვის მოძრაობას. ეს ხდება აუქსინების გადანაწილების გამო, რომლებიც მცენარეთა ზრდის მთავარი ჰორმონებია.

Ისინი ფიქრობენ?

როგორც ბევრ სხვა ქსოვილში, მეცნიერები ამჩნევენ ძალიან ნაცნობ ცვლილებებს მემბრანის პოლარიზაციაში თავად გარდამავალი ზონის უჯრედებში.

მათ შიგნით და გარეთ მუხტები მერყეობენ, ისევე როგორც ნეირონების მემბრანებზე არსებული პოტენციალი. რა თქმა უნდა, ნამდვილი ტვინის ფუნქციონირებას ვერასდროს მიაღწევს ასეთი პატარა ჯგუფი: თითოეულ გარდამავალ ზონაში რამდენიმე ასეული უჯრედი არ არის.

მაგრამ პატარა ბალახოვან მცენარეშიც კი ფესვთა სისტემა შეიძლება შეიცავდეს მილიონობით ასეთ განვითარებას.საერთო ჯამში, ისინი უკვე საკმაოდ შთამბეჭდავ რაოდენობას აძლევენ "ნეირონებს". ამ სააზროვნო ქსელის სტრუქტურა წააგავს დეცენტრალიზებულ, განაწილებულ ინტერნეტ ქსელს და მისი სირთულე საკმაოდ შედარებადია ძუძუმწოვრების რეალურ ტვინთან.

ძნელი სათქმელია, რამდენად შეუძლია ამ „ტვინს“აზროვნება, მაგრამ ისრაელელმა ბოტანიკოსმა ალექს კასელნიკმა და მისმა კოლეგებმა დაადგინეს, რომ ხშირ შემთხვევაში მცენარეები იქცევიან თითქმის ჩვენნაირი. მეცნიერებმა ჩვეულებრივი თესლოვანი ბარდა ჩააყენეს იმ პირობებში, როდესაც მათ შეეძლოთ ფესვების გაშენება ქოთანში სტაბილური საკვები ნივთიერებების შემცველობით ან მეზობელში, სადაც ის მუდმივად იცვლებოდა.

აღმოჩნდა, რომ თუ პირველ ქოთანში საკმარისი საკვებია, ბარდა ურჩევნია, მაგრამ თუ ცოტა იქნება, დაიწყებს „რისკზე წასვლას“და მეორე ქოთანში უფრო მეტი ფესვი გაიზრდება. ყველა სპეციალისტი არ იყო მზად, მიეღო იდეა მცენარეებში აზროვნების შესაძლებლობის შესახებ.

როგორც ჩანს, სხვებზე მეტად მან შოკში ჩააგდო თავად სტეფანო მანკუზო: დღეს მეცნიერი არის უნიკალური "მცენარეთა ნეირობიოლოგიის საერთაშორისო ლაბორატორიის" დამფუძნებელი და ხელმძღვანელი და მოუწოდებს "მცენარეთა მსგავსი" რობოტების შემუშავებას. ამ მოწოდებას თავისი ლოგიკა აქვს.

ყოველივე ამის შემდეგ, თუ ასეთი რობოტის ამოცანაა არა კოსმოსურ სადგურზე მუშაობა, არამედ წყლის რეჟიმის შესწავლა ან გარემოს მონიტორინგი, მაშინ რატომ არ უნდა გავამახვილოთ ყურადღება მცენარეებზე, რომლებიც ასე საოცრად არიან ადაპტირებული ამაზე? და როცა მარსის ტერაფორმირების დაწყების დრო დადგება, მცენარეებზე უკეთ ვინ "მეტყვის" როგორ დააბრუნოს სიცოცხლე უდაბნოში?.. რჩება გასარკვევად რას ფიქრობენ თავად მცენარეები კოსმოსის კვლევაზე.

Კოორდინაცია

მცენარეებს მშვენიერი გრძნობა აქვთ საკუთარი „სხეულის“პოზიციის სივრცეში. გვერდით დადებული მცენარე ორიენტირებული იქნება და განაგრძობს ზრდას ახალი მიმართულებით, მშვენივრად განასხვავებს სად არის ზემოთ და სად არის ქვემოთ. მბრუნავ პლატფორმაზე ყოფნისას ის გაიზრდება ცენტრიდანული ძალის მიმართულებით. ორივე ასოცირდება სტატოციტების მუშაობასთან, უჯრედებთან, რომლებიც შეიცავს მძიმე სტატოლითურ სფეროებს, რომლებიც დასახლდებიან გრავიტაციის ქვეშ. მათი პოზიცია საშუალებას აძლევს მცენარეს "შეიგრძნოს" ვერტიკალური უფლება.