Neurobiolojia ya mmea: mimea inafikiria nini?

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Mimea haina ubongo na seli za neva; kwa kulinganisha na wanyama, inaonekana kuwa haina hisia. Hata hivyo, wanabiolojia wanajua kwamba wawakilishi wa kundi hili la viumbe vingi vya seli hupokea taarifa kutoka nje na kusindika, wanaweza kuwasiliana na kila mmoja kwa kutumia ishara za kemikali.

Inafaa kuzungumza juu ya "akili" ya mimea?

Nini kitachukua nafasi ya mishipa na ubongo

Maua nyeupe yenye maridadi ya anemone ya mwaloni ni mapambo ya misitu ya ukanda wa kati. Ni kawaida kuona petali zake zikikunjamana, ingawa siku ya jua inapamba moto. Kwa hivyo subiri mvua. Kwa kuondoa maua, mmea mdogo huwalinda kutokana na maji na upepo wa upepo.

Katika ulimwengu wa mimea, kuna njia nyingi za kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa, kujikinga na wadudu, kuponya majeraha, na kupata virutubisho papo hapo.

Viungo vya mtazamo katika mimea ni seli maalum za kipokezi, njia za ioni kwenye membrane za seli zinazosambaza ishara za umeme, miili maalum ambayo ina mali fulani ya neurons.

Ili kubadilishana habari kati ya sehemu tofauti za mwili, misombo mbalimbali ya mpatanishi huzalishwa: homoni, misombo ya kemikali, RNA ndogo zisizo za coding. Taratibu hizi zote zimefanikiwa kuchukua nafasi ya hisi na mfumo wa neva kwa mimea.

Mtazamo wa hisia za mimea ulisomwa kikamilifu hadi miaka ya 1970, na kisha ukafifia polepole.

Mnamo 2005, Stefano Mansuko kutoka Chuo Kikuu cha Florence (Italia) na František Baluschka kutoka Chuo Kikuu cha Bonn (Ujerumani) waliamua kuwa kulikuwa na data nyingi kuhusu "akili" ya mimea na ilikuwa wakati wa kuamsha mwelekeo huu.

Waliiita "plant neuroscience". Kwa kweli, hii ni sitiari - tunazungumza juu ya uchunguzi wa athari na majibu kwa msukumo wa nje.

Wafuasi wa neurobiolojia ya mimea wanaamini kwamba kuhusiana na flora, tunaweza kuzungumza juu ya kumbukumbu, mfumo wa mkusanyiko, uhifadhi na usindikaji wa habari, pamoja na utaratibu wa kufanya maamuzi. Kulingana na wanasayansi wengine, hii haihitaji ubongo na mfumo wa neva, kama ilivyo kwa wanyama.

Jumuiya ya wanasayansi kwa ujumla inakosoa eneo hili. Wakati huo huo, kazi katika uwanja wa mawasiliano na mifumo ya ishara ya mimea sasa iko mbele ya sayansi.

Nyumba ya jamii ya Meadow

Moja ya uvumbuzi kuu wa miaka ya hivi karibuni ni kwamba mimea inaweza kutambua majirani zao. Kwa kufanya hivyo, hutumia taa nyekundu ya boriti ya juu, ishara za kemikali, metabolites ya sekondari.

Ujuzi wa aina zinazozunguka husaidia mmea kuishi: kuepuka kivuli, kutetea dhidi ya maadui, kuchagua chakula bora.

Mimea huona misombo ya kemikali - kile tunachoita harufu kutoka kwa spishi za jirani. Wanapitishwa kupitia hewa na chini ya ardhi na mizizi.

Wanasayansi wa China katika jarida la Nature Communications wanataja matokeo ya majaribio ya ngano. Uchunguzi umeonyesha kuwa mmea huu hutofautisha kati ya harufu za aina mia moja tofauti zinazokua upande kwa upande kupitia mizizi.

Kwa kujibu, hutoa vitu vyake vya kudhibiti uhusiano - kwa mfano, kitu kama antibiotics ikiwa kuna washindani karibu. Matokeo yake, ngano huzuia ukuaji wao.

Bila shaka, njia hii ya mawasiliano ya kemikali haifanani na hisia ya harufu katika wanyama, lakini mimea haiwezi tu kutoa, lakini pia kutambua harufu.

Kwa mfano, bindweed ya vimelea, dodder, hupata mmea wa jeshi kwa vipengele vya tete na kunyoosha katika mwelekeo wake.

Machungu yaliyojeruhiwa na wadudu huonya jamaa juu ya hatari ya harufu iliyoimarishwa.

Mimea ya kudumu ya goldenrod inaweza yenyewe kutambua misombo ya kemikali (pheromones) iliyotolewa na wanaume wa nzi wa variegated wanaovutia jike. Mabuu ya nzi yaliyowekwa kwenye mmea husababisha ugonjwa kwa namna ya uchungu - mpira mkubwa.

Wanasayansi wamependekeza kuwa goldenrod inanusa inzi na kuimarisha mfumo wa kinga ili kupigana na ugonjwa usioepukika. Kwa kufanya hivyo, majani ya nyasi huongeza maudhui ya asidi ya jasmoniki, ambayo huwafukuza wadudu na husaidia kuponya uharibifu wa tishu.

Usikivu mzuri

Mnamo 1970, kitabu "Maisha ya Siri ya Mimea" na Peter Tompkins na Christopher Bird kilichapishwa huko USA. Ndani yake, bila kutegemea ukweli wa kisayansi, habari nyingi za ajabu kuhusu maua na miti zilitolewa. Kwa mfano, ilisemekana kuwa mimea inasisitizwa ikiwa yai imevunjwa mbele yao, malenge hutengana na wasemaji ikiwa mwamba husikika kutoka kwao.

Siku hizi, ukweli mwingi umekusanywa juu ya mtazamo wa sauti na mimea. Mnamo mwaka wa 2014, wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Missouri (USA) waliathiri mimea ndogo, Arabidopsis (Tal rezuhovidka) kwa kutumia sauti ambayo kiwavi hutafuna juu yake.

Ilibadilika kuwa hii huongeza maudhui ya anthocyanins (dyes zambarau) na glucosinolates (uchungu) kwenye majani ya mmea. Uzoefu umeonyesha kuwa rezukovidka humenyuka kwa njia tofauti na mitikisiko ya hewa inayosababishwa na kutafuna majani, upepo na wadudu wanaolia.

Wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Mississippi hivi karibuni walifanya majaribio na soya na wadudu wanaoishi juu yake - ladybirds na aphids ya soya. Waliathiriwa na aina tofauti za sauti, ikiwa ni pamoja na kelele za jiji, trekta, mwamba na roll. Baada ya wiki mbili, majani ya mmea yalipungua ikilinganishwa na udhibiti.

Walakini, wanasayansi hawaelekei kuamini kwamba mimea ilikandamiza moja kwa moja. Badala yake, kwa namna fulani aliathiri wadudu, ambayo ilizidisha shughuli zao.