Tumbuhan merasakan, belajar, menghantar mesej dan juga melancarkan perang biologi. Walau bagaimanapun, kami belum dapat melihat dan memahami perkara ini, kata ahli neurobiologi tumbuhan Itali. Saintis percaya bahawa tumbuhan cukup cerdas bahkan dapat mencari jalan keluar untuk mengatasi masalah. Dan, dengan cara itu, jika tumbuh-tumbuhan hilang dari muka Bumi, spesies manusia kita juga akan tidak ada lagi dalam seminggu.
Tumbuhan merasakan, belajar, menghantar mesej dan juga melancarkan perang biologi. Mereka memberi kita oksigen dan memberi kita makan. Namun, kami tidak dapat melihat dan memahaminya, kata ahli neurobiologi tumbuhan Itali Stefano Mancuso.
Ahli falsafah kuno Aristoteles mengaitkan tumbuhan dengan kelas makhluk primitif. Oleh kerana mereka mampu menghasilkan semula, pemikir ini tidak dapat menaruhnya setaraf dengan benda mati, tetapi dia tidak percaya bahawa mereka mewakili sesuatu yang istimewa.
Aristoteles buta warna. Bagi orang yang menghidap penyakit ini, tumbuh-tumbuhan kelihatan tidak bernyawa, dan mereka tidak memahami kepentingannya.
Demikian kata Stefano Mancuso, yang mengetuai makmal antarabangsa neurobiologi tumbuhan di University of Florence.
Neurobiologi tumbuhan? Ilmu apa! Tumbuhan tidak mempunyai sistem saraf! Ya, tumbuhan sebenarnya tidak mempunyai otak, mata, telinga, atau paru-paru. Ini bermaksud fungsi penting diedarkan ke seluruh kilang. Setiap bahagian itu penting, tetapi tidak boleh diganti. Tumbuhan herbivor dapat mengunyah 95% bahagian udara tumbuhan dan tidak membunuhnya. Tumbuhan yang lumpuh akan tersinggung dan pulih setelah beberapa ketika.
Kelemahan tanaman adalah bahawa mereka terikat pada satu tempat. Oleh kerana itu, kerana tanaman tidak dapat melarikan diri sekiranya berlaku bahaya, mereka harus peka terhadap alam sekitar. Mereka menggunakan lima pancaindera yang sama dengan manusia, dan bahkan sedikit yang tidak kita miliki, kata Mancuso.
Tumbuhan dapat merasakan kelembapan, graviti, dan medan elektromagnetik.
Video promosi:
Tahun ini, buku Mancuso The Plant Revolution: How Plants Invented Our Future diterbitkan dalam bahasa Finlandia, dan tahun lalu, terjemahan karya bersama dengan Alessandra Viola, "What Plants Think: A Secret Life Tersembunyi dari Prying Eyes" …
Seperti namanya, buku-buku tersebut meneroka kebolehan tanaman yang tidak biasa. Tumbuhan dapat melihat, rasa dan bau. Fitokrom sensitif cahaya paling banyak diwakili dalam daun, juga pada sulur, pucuk muda, dan bahkan kayu. Mereka bertindak balas terhadap kekuatan cahaya dan panjang gelombang cahaya. Mereka mengatur pertumbuhan dan pembungaan tanaman. Walaupun di bahagian bawah tanah tumbuhan, terdapat sel-sel yang sensitif terhadap cahaya. Dengan pertolongan mereka, akar menjalar lebih jauh ke dalam kegelapan.
Akarnya juga dapat merasakan di mana mineral penting. Lebih banyak akar mula tumbuh ke arah ini. Tumbuhan dapat menghidu sebatian organik. Kemungkinan besar, aroma itu melalui stomata di daun. Apa yang berlaku di sana masih belum jelas.
Terdapat teori bahawa daun mungkin mengandungi protein pengangkutan yang membawa molekul aroma ke sel, kata profesor Ekologi Gunaan Jarmo Holopainen di University of Eastern Finland. Protein pengangkutan juga membawa molekul bau dari sel yang menghasilkannya, dan ini telah didokumentasikan dalam penyelidikan. "Baiklah, anda dan mimosa" - katakan orang Finlandia, jika pembicara tersinggung dengan karut. Tumbuhan halus ini melipat daunnya sebagai tindak balas terhadap sentuhan.
Dengan bantuan Mimosa pudica, para penyelidik dapat membuktikan bahawa tumbuhan mampu belajar. Ini ditemui dua ratus tahun yang lalu oleh ahli biologi terkenal Jean-Baptiste Lamarck semasa percubaan yang tidak biasa. Dia memerintahkan rakannya yang masih muda untuk mengangkut periuk mimosa melintasi trotoar Paris. Pada mulanya, semua tanaman menutupi daunnya di gerobak gemetar, tetapi tidak lama. Mereka menyedari bahawa gegaran itu tidak berbahaya.
Pada tahun 2013, Mancuso dan rakan-rakan mengulangi eksperimen versi moden Lamarck. Kumpulan itu meletakkan periuk mimosa dalam alat khas yang dengan cepat menurunkan tanaman sepuluh sentimeter ke bawah. Setelah kira-kira "penerbangan kecil" yang kelapan, tanaman berhenti menggulung daunnya.
Apabila periuk kemudian dipusingkan ke posisi mendatar dan digoncang, mereka menutup kembali daun. Sebabnya ialah tidak keletihan tanaman. Kumpulan mengulangi eksperimen pada selang masa yang berbeza. Ternyata mimosa dapat mengingat maklumat selama lebih dari 40 hari. Bolehkah anda sendiri ingat apa yang berlaku kepada anda 40 hari yang lalu? Bagaimana proses menghafal berfungsi jika tanaman tidak mempunyai otak adalah misteri besar.
Bagaimana dengan pendengaran? Tumbuhan pasti tidak mempunyai pendengaran!
Inilah dia, kata Carlo Cignozzi dari komuniti Itali Montalcino. Dia membiarkan pokok anggur mendengar karya Mozart selama beberapa tahun. Melodi yang menyenangkan mempercepat pertumbuhan pokok anggur, anggur masak lebih cepat daripada pada pokok anggur, yang dalam keheningan sepenuhnya. Anggurnya lebih enak, lebih bersemangat, dan lebih banyak polifenol daripada sampel lain.
Dan itu tidak semua: muzik menakutkan serangga, yang bermaksud bahawa lebih sedikit wang diperlukan untuk melawan mereka. Kesannya akan sama jika logam berat bergema dari pembesar suara, kata Mancuso, yang makmalnya turut mengambil bahagian dalam eksperimen tersebut. Tumbuhan mungkin merasakan gelombang bunyi melalui getaran membran sel. Akarnya juga merasakan getaran dan tumbuh ke arah atau menjauhinya.
Di makmal Mancuso, juga dicatat bahawa akarnya dapat mengeluarkan suara. Penyelidik percaya bahawa bunyi seperti klik berlaku ketika sel tumbuh dan dinding sel, yang terbuat dari selulosa, mula retak. "Sekiranya akar dapat mengenali dan menghasilkan suara, dapatkah mereka berkomunikasi? Mungkin ada perdebatan hangat di bawah tanah? Adakah tumbuhan menggunakan isyarat bunyi untuk mengetahui di mana airnya? " - kata Mancuso.
Tidak mengejutkan, banyak ahli botani ragu-ragu terhadap penyelidikannya. Walau bagaimanapun, kumpulan ini dapat menerbitkan artikel mereka dalam penerbitan botani - walaupun tidak dalam jurnal ilmiah terkemuka seperti Sains dan Alam.
Untuk masa yang lama, dipercayai bahawa tumbuhan berinteraksi dengan cara yang berbeza. Cahaya yang memantul dari bunga, serta warna dan harumannya, menarik serangga dan burung pendebungaan.
Tumbuhan juga menghantar mesej menggunakan pelbagai sebatian. Berkat ini, mereka bahkan boleh melancarkan perang biologi. Mereka mempertahankan diri dengan bahan yang berbau busuk, merasakan herbivora yang tidak menyenangkan, atau bahkan boleh membawa maut.
Tumbuhan yang telah menjadi objek serangan serangga dapat meminta pertolongan, melepaskan sebatian kimia maklumat yang disebut. "Sinaran suar" yang menguap ini menarik pemusnah tumbuhan seperti tungau pemangsa yang memakan mangsa tungau sayur atau burung betina yang memakan kutu daun.
Bahan yang sama dapat menjadi sejenis "isyarat penggera" dan meminta tanaman tetangga untuk memperkuat pertahanan kimianya.
Bagaimana tumbuhan menghantar isyarat dalaman? Soalan ini menghantui ahli botani sejak sekian lama. Baru-baru ini akhbar Sains mengemukakan jawapannya sendiri.
Toyota Masatsugu Jepun, bersama-sama dengan rakan-rakannya, mengubah rezukovidki, dianggap sebagai organisma model untuk eksperimen, sehingga perubahan tahap kalsium adalah visual. Toyota telah memaksa rezuvidki untuk menghasilkan protein yang hanya berfluoresis dengan adanya kalsium.
Apabila daun terputus dari rezuhovidka, kerosakan mulai menyala. Kilat menyebar dalam gelombang sehingga mencapai kepingan lain. Kadar penghantaran isyarat pada tanaman adalah satu milimeter sesaat. Daun, menerima isyarat bahaya, mula menghasilkan hormon pelindung.
Para penyelidik menyedari bahawa isyarat memerlukan asid glutamat untuk berfungsi. Mekanisme ini sama persis seperti pada hewan yang berada dalam bahaya: asid glutamat mempercepat penghantaran mesej di sepanjang saraf. Tumbuhan tidak mempunyai saraf, tetapi, menurut Holopainen, peranannya dapat dimainkan oleh saluran di mana air dan nutrien masuk.
Mancuso menganggap tumbuh-tumbuhan cerdas kerana mereka dapat mencari penyelesaian untuk masalah. Satu spesies ternyata cukup pintar kerana ia dapat menemukan solusi luar biasa untuk masalah yang biasa dilakukan oleh tanaman - serangan herbivora.
Boquila trifoliola, yang berasal dari hutan beriklim Chile dan Argentina, melakukan apa yang biasanya dilakukan oleh liana: menggeliat di tanah atau memanjat tanaman yang berdekatan. Sungguh mengagumkan bahawa dia selalu meniru daun tanaman yang tumbuh berdekatan. Sekiranya terdapat tiga tumbuh-tumbuhan yang berbeza di dekatnya, maka daun Bokila tiga daun akan mengubah bentuk, ukuran dan warna daunnya dan bahkan susunan urat, meniru tumbuh-tumbuhan yang berlainan di sekitarnya.
Anggur ini dapat meniru sekurang-kurangnya sepuluh spesies yang berbeza. Dia bahkan boleh menanam duri di daun jika tanaman di dekatnya memilikinya. Ia tidak dapat mengulangi prong, tulis penyelidik Chile Ernesto Gianoli dan Fernando Carrasco-Urra dalam Biologi Semasa.
Bagaimanakah bunglon tumbuhan menentukan apa yang harus diulang? Ada kemungkinan beberapa mikroorganisma menggunakan kaedah tertentu untuk menghantar gen tanaman rujukan ke peniru. Atau adakah anggur mengambil sebagai contoh volatil yang dihasilkan oleh kilang? Namun, salinan tiga daun Bokila tepatnya tanaman paling dekat di lokasi, walaupun tumbuh di awan nyata dari rembesan spesies tumbuhan yang berbeza.
Buta warna masih merupakan penyakit biasa, walaupun kita bergantung sepenuhnya pada tanaman. Tumbuhan merangkumi hampir 99.5% biomas, iaitu, dari semua makhluk hidup. Tumbuhan melambatkan proses pemanasan global dengan mengeluarkan karbon dioksida dari udara. Mereka memberi kita oksigen, makanan, ubat, serat, bahan binaan, tenaga - dan banyak cahaya.
Sekiranya tumbuh-tumbuhan hilang dari muka Bumi, spesies kita akan tidak ada lagi dalam seminggu. Sekiranya seseorang hilang, semua pencapaian terbaik kita akan segera berkembang.
Arya Kivipelto
