Menurut Jack Schultz, tumbuhan adalah "haiwan yang sangat lambat." Kesalahan itu sama sekali bukan kurangnya pemahaman mengenai asas biologi. Schultz adalah profesor di Jabatan Sains Tumbuhan di University of Missouri di Columbia. Dia menghabiskan empat puluh tahun untuk meneliti interaksi antara tumbuhan dan serangga. Dia tahu barangnya. Sebagai gantinya, dia menarik perhatian kepada idea-idea umum tentang saudara kayu keras kita, yang, menurut pendapatnya, kita menganggap hampir perabot. Tumbuhan berjuang untuk wilayah, mencari makanan, menghindari pemangsa dan memerangkap mangsa. Mereka masih hidup, seperti haiwan apa pun, dan - seperti haiwan - mereka memperlihatkan tingkah laku khas.
"Untuk meyakini hal ini, anda hanya perlu menembak tanaman yang tumbuh dengan cepat - maka ia akan berperilaku seperti binatang," kata Olivier Hamant, yang belajar tanaman di University of Lyon di Perancis. Sesungguhnya, gerakan pantas menangkap dunia tingkah laku tumbuhan yang luar biasa dalam semua kegemilangannya.
Tumbuhan tidak bergerak sama sekali tanpa tujuan, yang bermaksud bahawa mereka mesti menyedari apa yang berlaku di sekitarnya. "Tumbuhan juga memerlukan alat penginderaan yang canggih yang disesuaikan dengan perubahan kondisi untuk merespon dengan baik," kata Schultz.
Apa yang diamkan oleh bunga matahari?
Apa yang dirasakan oleh tumbuhan? Daniel Hamowitz dari Universiti Tel Aviv di Israel percaya perasaan mereka tidak begitu berbeza dengan perasaan kita. Ketika Hamowitz memutuskan untuk menulis What a Plant Knows pada tahun 2012 - di mana dia meneroka pengalaman tumbuh-tumbuhan seperti yang tercermin dalam penyelidikan saintifik yang paling ketat dan moden - dia agak kagum.
"Saya sangat bimbang dengan sambutannya," katanya.
Video promosi:
Dan keprihatinannya tidak masuk akal. Penerangan tentang bagaimana tanaman melihat, mencium, merasakan dan, memang, tahu, bergema dengan buku The Secret Life of Plants, yang dikeluarkan pada tahun 1973 untuk generasi usia bunga, tetapi mengandung sedikit bukti. Secara khusus, buku ini benar-benar memperlekehkan idea bahawa tumbuh-tumbuhan memberi respons positif terhadap bunyi muzik klasik.
Tetapi penyelidikan persepsi tanaman telah berjalan jauh sejak tahun 1970-an, dan ada lonjakan dalam penyelidikan sensasi tanaman dalam beberapa tahun terakhir. Tujuan karya ini bukan hanya untuk menunjukkan bahawa "tumbuhan juga mempunyai perasaan", tetapi juga untuk mengajukan pertanyaan "mengapa" dan "bagaimana" tanaman merasakan lingkungannya.
Rakan sekerja Schultz Missouri, Heidi Appel dan Rex Cockcroft mencari kebenaran mengenai pendengaran kilang.
"Sumbangan utama kerja kami adalah mencari alasan mengapa bunyi mempengaruhi tanaman," kata Appel. Simfoni Beethoven tidak mungkin menarik perhatian tumbuhan, tetapi pendekatan ulat yang lapar adalah kisah lain.
Dalam eksperimen mereka, Appel dan Cockcroft mendapati bahawa rakaman suara mengunyah yang dihasilkan oleh ulat menyebabkan tanaman membanjiri daunnya dengan pertahanan kimia yang dirancang untuk menangkis penyerang. "Kami telah menunjukkan bahawa tumbuhan bertindak balas terhadap suara yang relevan secara ekologi dengan tindak balas yang relevan secara ekologi," kata Cockcroft.
Perkaitan dengan persekitaran, atau sesuai, sangat penting. Consuelo de Moraes dari Institut Teknologi Persekutuan Switzerland di Zurich dan rakan-rakannya menunjukkan bahawa, selain kemampuan mendengar serangga mendekat, beberapa tumbuhan dapat menciumnya atau bahkan bau isyarat terbang yang dikeluarkan oleh tanaman berdekatan sebagai tindak balas terhadap serangga yang mendekat.
Yang lebih mengerikan adalah demonstrasi tahun 2006 bahawa tumbuhan parasit - pokok penghilang anggur - mengendus potensi tuan rumah. Kemudian penipu menggeliat di udara, memikat pemilik yang tidak bernasib baik dan menyedut nutrien daripadanya.
Nampaknya, bagaimana tindakan ini berbeza dengan tindakan kita? Tumbuhan mendengar atau mencium sesuatu dan kemudian bertindak sewajarnya, seperti yang kita lakukan.
Tetapi, tentu saja, ada perbezaan yang ketara. "Kami tidak tahu betapa miripnya mekanisme persepsi bau pada tanaman dan haiwan, kerana kami tidak tahu banyak tentang mekanisme tanaman," kata de Mores.
Kami mempunyai hidung dan telinga. Apa yang ada pada tumbuhan?
Kekurangan pusat input deria yang jelas menjadikan sukar untuk memahami deria tumbuhan. Ini tidak berlaku - fotoreseptor yang digunakan tumbuhan untuk "melihat" cukup difahami - tetapi bidang secara keseluruhan tentunya memerlukan kajian lebih lanjut.
Bagi pihak mereka, Appel dan Cockcroft berharap dapat mencari bahagian atau bahagian tanaman yang bertindak balas terhadap bunyi. Protein mekanoreceptor yang terdapat di semua sel tumbuhan adalah calon. Mereka menukar aliran mikro yang dihasilkan oleh gelombang bunyi menjadi isyarat elektrik atau kimia.
Para saintis cuba memahami apakah tumbuhan dengan mekanik reseptor yang cacat masih dapat bertindak balas terhadap bunyi dari serangga. Tumbuhan nampaknya tidak memerlukan sesuatu yang besar seperti telinga.
Keupayaan lain yang kita kongsi dengan tumbuhan adalah proprioception: "indera keenam" yang membolehkan (sebahagian daripada kita) menaip, menyulap dan mengetahui di mana bahagian tubuh kita berlainan.
Oleh kerana perasaan ini tidak dikaitkan dengan organ tertentu pada haiwan, melainkan bergantung pada gelung maklum balas antara mekanoreceptor pada otot dan otak, perbandingan dengan tanaman akan cukup tepat. Walaupun perinciannya sedikit berbeza pada tahap molekul, tumbuhan juga mempunyai mekanik reseptor yang mengesan dan bertindak balas terhadap perubahan di persekitarannya.
"Idea umum adalah sama," kata Hamant, yang bersama-sama mengarang kajian 2016 mengenai proprioception. "Sehingga sekarang, kami tahu bahawa pada tanaman lebih banyak disebabkan oleh mikrotubulus (komponen struktur sel) yang bertindak balas terhadap regangan dan ubah bentuk mekanikal."
Sebenarnya, sebuah kajian yang diterbitkan pada tahun 2015 menemui persamaan yang dapat menjadi lebih mendalam dan melibatkan aktin - komponen penting dalam tisu otot - seperti yang terlibat dalam proprioception tumbuhan. "Tidak banyak sokongan untuk ini," kata Hamant, "tetapi ada bukti bahawa serat aktin terlibat; hampir seperti otot."
Hasil ini bukan satu-satunya yang seumpamanya. Ketika mereka menyelidiki deria tanaman, para saintis mulai menemukan corak berulang yang mengisyaratkan persamaan dengan haiwan.
Pada tahun 2014, sepasukan saintis di University of Lausanne di Switzerland menunjukkan bahawa ketika ulat menyerang kilang Arabidopsis, ia memancarkan gelombang aktiviti elektrik. Kehadiran isyarat elektrik di tumbuhan jauh dari idea baru - ahli fisiologi John Burdon-Sanderson mencadangkannya sebagai mekanisme tindakan lalat Venus pada tahun 1874, tetapi yang benar-benar menarik adalah peranan molekul - reseptor glutamat - bermain.
Glutamat adalah neurotransmitter yang paling penting dalam sistem saraf pusat kita, dan ia memainkan peranan yang sama pada tumbuhan, dengan satu perbezaan utama: tumbuhan tidak mempunyai sistem saraf pusat.
"Biologi molekul dan genomik memberitahu kita bahawa tumbuhan dan haiwan terdiri daripada sekumpulan 'blok bangunan' molekul yang sangat serupa," kata Fatima Tsverchkova, seorang penyelidik di Universiti Charles di Prague, Republik Czech. Komunikasi elektrik berkembang dengan dua cara yang berbeza, setiap kali menggunakan satu set blok bangunan yang kononnya mencetuskan perpecahan antara haiwan dan tumbuhan 1.5 bilion tahun yang lalu.
"Evolusi telah menyebabkan sejumlah mekanisme komunikasi yang mungkin, dan sementara anda dapat memperolehnya dengan cara yang berbeda, intinya sama," kata Hamowitz.
Kesedaran bahawa ada persamaan seperti itu, dan bahawa tumbuhan memiliki lebih banyak rasa dunia daripada yang ditunjukkan oleh penampilan mereka, telah menyebabkan sejumlah tuntutan penting tentang "kecerdasan tumbuhan" dan bahkan memulai disiplin baru. Pemberian isyarat elektrik pada tanaman adalah salah satu faktor utama dalam kelahiran "neurosains tumbuhan" (istilah ini digunakan walaupun tumbuhan kekurangan neuron), dan hari ini terdapat penyelidik tumbuhan yang mempelajari bidang bukan tumbuhan seperti ingatan, pembelajaran, dan penyelesaian masalah.
Pemikiran seperti ini bahkan telah mendorong para penggubal undang-undang Swiss untuk menulis manual melindungi "martabat tanaman" - apa pun maksudnya.
Walaupun istilah seperti "kecerdasan tumbuhan" dan "neurosains tumbuhan" dilihat oleh banyak orang sebagai metafora, mereka disambut dengan kritikan. "Adakah saya fikir tanaman pintar? Saya rasa tanaman itu rumit,”kata Hamowitz. Dan kerumitan tidak boleh dikelirukan dengan kepintaran.
Oleh itu, walaupun sangat berguna untuk menggambarkan tumbuhan dalam istilah antropomorfik, ada hadnya. Bahayanya adalah bahawa kita mungkin menganggap tanaman sebagai versi haiwan yang lebih rendah, yang sama sekali tidak benar.
"Kami yang mempelajari tumbuh-tumbuhan dengan senang hati berbicara tentang persamaan dan perbezaan antara gaya hidup tumbuhan dan haiwan ketika kami menyampaikan hasil kajian ini kepada masyarakat umum," kata Tsverchkova. Tetapi dia juga percaya bahawa ketergantungan pada kiasan haiwan ketika menggambarkan tumbuh-tumbuhan menimbulkan masalah. "Saya ingin mengelakkan metafora seperti itu untuk mengelakkan perbincangan yang biasanya sia-sia mengenai sama ada wortel sakit ketika digigit."
Tumbuhan sangat mampu melakukan apa yang mereka lakukan. Mereka mungkin tidak mempunyai sistem saraf, otak, atau fungsi lain yang kompleks, tetapi mereka mengatasi kita di kawasan lain. Contohnya, walaupun mereka tidak mempunyai mata, tumbuh-tumbuhan seperti Arabidopsis mempunyai sekurang-kurangnya 11 jenis fotoreseptor, sementara kita hanya mempunyai 4. Ini bermakna penglihatan mereka lebih kompleks daripada yang kita miliki. Tumbuhan mempunyai keutamaan yang berbeza, dan sistem deria mereka mencerminkan ini. Seperti yang dicatat oleh Hamowitz dalam bukunya, “cahaya untuk tanaman bukan sahaja merupakan isyarat; cahaya adalah makanan."
Oleh itu, walaupun tumbuhan menghadapi masalah yang sama dengan haiwan, kemampuan deria mereka dibentuk oleh perbezaan utama mereka. "Ketumbuhan tumbuhan - fakta bahawa mereka tidak bergerak - bermaksud bahawa mereka perlu lebih mengetahui persekitaran mereka daripada saya atau anda," kata Hamowitz.
Untuk menghargai sepenuhnya bagaimana tanaman melihat dunia, adalah penting untuk mengubah paradigma sikap terhadap tanaman. Bahayanya adalah jika orang membandingkan tanaman dengan haiwan, mereka akan kehilangan nilai yang pertama. Tumbuhan harus dianggap sebagai makhluk hidup yang menarik, eksotik dan menakjubkan, bukan perabot. Dan pada tahap yang lebih rendah - sumber pemakanan manusia dan biofuel. Sikap ini akan menguntungkan semua orang. Genetik, elektrofisiologi, dan penemuan transposon adalah hanya beberapa contoh bidang yang dimulakan dengan penyelidikan tumbuhan, semuanya ternyata penting dalam biologi hingga tahap tertentu.
Sebaliknya, kesedaran bahawa kita mungkin mempunyai persamaan dengan tanaman boleh menjadi peluang untuk menyedari bahawa kita lebih banyak tumbuhan daripada yang kita sangka, sama seperti tumbuhan lebih banyak haiwan daripada yang kita sangka.
"Kita mungkin lebih mekanis daripada yang kita kira dulu," kata Hamowitz. Pada pendapatnya, persamaan ini seharusnya mengisyaratkan kerumitan tumbuhan yang luar biasa, serta faktor-faktor umum yang menghubungkan semua kehidupan di Bumi. Dan kemudian kita akan mula menghargai perpaduan dalam biologi.
ILYA KHEL
