Jack Schultzin mukaan kasvit ovat "vain hyvin hitaita eläimiä". Ja vika ei ole lainkaan ymmärryksen puute perusbiologiasta. Schultz on professori Columbian Missourin yliopiston kasvitieteiden laitokselta. Hän vietti 40 vuotta tutkimalla kasvien ja hyönteisten vuorovaikutusta. Hän tuntee tavaransa. Sen sijaan hän kiinnittää huomiota kovapuuveljeidemme yleisiin ajatuksiin, joita hänen mielestään pidämme melkein huonekaluina. Kasvit taistelevat alueen puolesta, etsivät ruokaa, päästää petoeläimiä ja ansaan. He ovat elossa, kuten kaikki eläimet, ja - kuten eläimet - niillä on erityinen käyttäytyminen.
”Tämän vakuuttamiseksi sinun täytyy vain ampua kasvava kasvi nopeassa valokuvauksessa - niin se käyttäytyy kuin eläin”, innostaa Olivier Hamant, joka opiskelee kasveja Lyonin yliopistossa Ranskassa. Nopea liike vangitsee todellakin kasvien käyttäytymisen hämmästyttävän maailman koko kirkkaudessaan.
Kasvit eivät liiku lainkaan tavoitteettomasti, mikä tarkoittaa, että heidän on oltava tietoisia heidän ympärillään tapahtuvasta. "Kasvit tarvitsevat myös kehittyneitä anturilaitteita, jotka on mukautettu muuttuviin olosuhteisiin reagoidakseen oikein", Schultz sanoo.
Mistä auringonkukka on hiljaa?
Mitä kasvit tuntevat? Daniel Hamowitz Israelin Tel Aviv -yliopistosta uskoo, että heidän tunteensa eivät ole niin erilaisia kuin meidän omamme. Kun Hamowitz päätti kirjoittaa Mitä kasvi tietää vuonna 2012 - jossa hän tutki kasvien kokemuksia kaikkein tiukimman ja nykyaikaisimman tieteellisen tutkimuksen perusteella -, hän oli jossain määrin peloissaan.
"Olin hyvin huolissani vastauksesta", hän sanoo.
Mainosvideo:
Ja hänen huolensa ei ollut kohtuutonta. Kuvaukset siitä, kuinka kasvit näkevät, haisevat, tuntevat ja tosiasiallisesti tietävät, kaikuivat kasvien salaisessa elämässä, joka julkaistiin vuonna 1973 kukkakauden sukupolvelle, mutta sisälsi hyvin vähän todisteita. Erityisesti tämä kirja syrjäytti täysin ajatuksen, että kasvit reagoivat positiivisesti klassisen musiikin ääniin.
Mutta kasvien havaintotutkimus on edennyt pitkälle 1970-luvulta lähtien, ja kasvien sensuututkimus on viime vuosina lisääntynyt voimakkaasti. Tämän työn tavoitteena ei ole vain osoittaa, että "kasveilla on myös tunteita", vaan myös esittää kysymyksiä "miksi" ja "miten" kasvi tuntee ympäristönsä.
Schultzin Missourin kollegat Heidi Appel ja Rex Cockcroft etsivät totuutta kasvien kuulosta.
"Työmme pääpanos on löytää syy siihen, miksi ääni vaikuttaa kasveihin", Appel sanoo. Beethovenin sinfonia ei todennäköisesti houkuttele kasvien huomioita, mutta nälkäisen toukokuvan lähestymistapa on toinen tarina.
Kohteissaan Appel ja Cockcroft havaitsivat, että toukkien tuottamat puruäänet nauhoittivat kasveja tulvaamaan lehtensä kemiallisilla suojakeinoilla, jotka on suunniteltu torjumaan hyökkääjät. "Olemme osoittaneet, että kasvit reagoivat ekologisesti merkitykselliseen ääneen ekologisesti merkityksellisellä vastauksella", Cockcroft sanoo.
Ympäristön kannalta merkityksellinen asia, tai sopivuus, on erittäin tärkeää. Consuelo de Mores Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutista Zürichissä ja hänen kollegansa ovat osoittaneet, että lähestyvien hyönteisten kuulemisen lisäksi jotkut kasvit voivat haistaa niitä tai jopa lähellä olevien kasvien lähettämiä lentosignaalien hajuja vastauksena lähestyviin hyönteisiin.
Vielä pahaenteisempi on vuoden 2006 demonstraatio, jonka mukaan loiskasvi - viiniköynnöksen harrastaja - haistaa potentiaalisen isännän. Sitten kiertäjä rypistyy ilmassa, kietoa epäonnistuneen omistajan ja imee häneltä ravinteita.
Näyttäisi siltä, miten nämä toimet eroavat meidän omistamme? Kasvit kuulevat tai haistavat jotain ja toimivat sitten vastaavasti, kuten mekin.
Mutta tietysti on huomattava ero. "Emme tiedä kuinka samanlaisia hajun havaitsemismekanismit ovat kasveissa ja eläimissä, koska emme tiedä paljoa kasvien mekanismeista", de Mores sanoo.
Meillä on nenät ja korvat. Mitä kasveilla on?
Aistien sisääntulon selkeiden keskipisteiden puute vaikeuttaa kasvien aistien ymmärtämistä. Näin ei ole - valoreseptorit, joita kasvit käyttävät "nähdäkseen", ovat melko hyvin ymmärrettyjä - mutta koko kenttä takaa varmasti lisätutkimukset.
Appel ja Cockcroft puolestaan toivovat löytävänsä kasvin osan tai osat, jotka reagoivat ääneen. Kaikista kasvisoluista löytyvät mekaanireseptoriproteiinit ovat todennäköisiä ehdokkaita. Ne muuntavat ääni-aaltojen tuottamat mikroluiskut sähköisiksi tai kemiallisiksi signaaleiksi.
Tutkijat yrittävät ymmärtää, pystyvätkö vialliset mekaanoreseptoreilla olevat kasvit vastaamaan hyönteisten aiheuttamiin meluihin. Kasveilla ei näytä olevan tarvetta jotain niin tilaa vievää kuin korvaa.
Toinen kyky, joka meillä on kasvien kanssa, on proprioceptio: "kuudes aisti", joka antaa (joillekin meistä) sokeasti kirjoittaa, žongloida ja tietää missä ruumiin eri osat ovat avaruudessa.
Koska tämä tunne ei liity eläinten tiettyyn elimeen, vaan perustuu pikemminkin palautussilmukkaan lihaksen mekaanisten reseptoreiden ja aivojen välillä, vertailu kasveihin on melko tarkka. Vaikka yksityiskohdat vaihtelevat hiukan molekyylitasolla, kasveissa on myös mekaanireseptoreita, jotka havaitsevat ympäristön muutokset ja reagoivat niihin.
"Yleinen idea on sama", sanoo Hamant, joka on kirjoittanut vuoden 2016 katsauksen proprioceptiotutkimuksesta. "Tähän asti tiesimme, että kasveissa se johtuu enemmän mikrotubuluksista (solun rakenneosista), jotka reagoivat venytykseen ja mekaanisiin muodonmuutoksiin."
Itse asiassa vuonna 2015 julkaistussa tutkimuksessa löydettiin samankaltaisuuksia, jotka voisivat mennä vielä syvemmälle ja sisällyttää aktiini - lihaskudoksen avainkomponentti - kasvinsuojeluaineeseen. "Tähän on vähemmän tukea", Hamant sanoo, "mutta oli näyttöä siitä, että mukana oli aktiinikuituja; melkein kuin lihakset."
Nämä tulokset eivät ole ainoita laatuaan. Tutkiessaan kasvien aisteja, tutkijat alkoivat löytää toistuvia kuvioita, joissa viitataan syviin rinnakkaisiin eläinten kanssa.
Vuonna 2014 Sveitsin Lausannen yliopiston tutkijaryhmä osoitti, että kun toukka hyökkää Arabidopsis-kasviin, se laukaisee sähköisen aktiivisuuden aallon. Sähköisten merkkivalojen esiintyminen kasveissa on kaukana uudesta ideasta - fysiologi John Burdon-Sanderson ehdotti sitä Venuksen kärpäsen toimintamekanismiksi jo vuonna 1874, mutta todella mielenkiintoinen on molekyylien - glutamaattireseptoreiden - rooli.
Glutamaatti on tärkein välittäjäaine keskushermostoissamme, ja sillä on täsmälleen sama rooli kasveissa, yksi merkittävä ero: kasveilla ei ole keskushermostoa.
"Molekyylibiologia ja genomiikka kertovat meille, että kasvit ja eläimet koostuvat yllättävän rajallisesta joukosta molekyylin" rakennuspalikoita ", jotka ovat melko samanlaisia", sanoo Prahan Charlesin yliopiston tutkija Fatima Tsverchkova. Sähköinen viestintä kehittyi kahdella eri tavalla, joka kerta käyttämällä joukkoa rakennuspalikoita, joiden väitettiin aiheuttaneen kuilun eläinten ja kasvien välillä 1,5 miljardia vuotta sitten.
"Evoluutio on johtanut lukuisiin mahdollisiin viestintämekanismeihin, ja vaikka voit saada niitä eri tavoin, lopullinen linja on sama", Hamowitz sanoo.
Ymmärtäminen, että sellaisia samankaltaisuuksia on olemassa ja että kasveilla on paljon enemmän maailmantunnetta kuin niiden ulkonäkö viittaa, on johtanut lukuisiin merkittäviin väitteisiin "kasvinälytyksestä" ja jopa aloittanut uuden tieteen. Kasvien sähköinen signalointi oli yksi avaintekijöistä "kasvien neurotieteen" syntymisessä (termiä käytetään, vaikka kasveista puuttuu neuroneja), ja tänään on olemassa kasvitutkijoita, jotka tutkivat muita kuin kasvien alueita, kuten muisti, oppiminen ja ongelmanratkaisu.
Tällainen ajattelu on jopa saanut sveitsiläiset lakimiehet kirjoittamaan käsikirjan kasvien arvon suojelemiseksi - mitä se tarkoittaa.
Vaikka monet käsitteet kuten "kasvinäly" ja "kasvien neurotiede" ovat monien mielestä metaforisempia, niihin kohdistuu kritiikkiä.”Luulenko, että kasvit ovat älykkäitä? Luulen, että kasvit ovat monimutkaisia ”, Hamowitz sanoo. Ja monimutkaisuutta ei pidä sekoittaa älykkyyteen.
Siksi, vaikka on erittäin hyödyllistä kuvata kasveja antropomorfisesti, on rajoja. Vaarana on, että voimme ajatella kasveja eläinten huonompana versiona, mikä ei ole totta.
"Me, jotka tutkimme kasveja, puhumme mielellään kasvien ja eläinten elämäntapojen samankaltaisuuksista ja eroista esitellessämme tutkimuksen tuloksia suurelle yleisölle", Tsverchkova sanoo. Mutta hän uskoo myös, että riippuvuus eläinten metafoorista kasveja kuvaaessa johtaa ongelmiin. "Haluan välttää tällaiset metaforit välttääksemme yleensä hedelmättömiä keskusteluja siitä, vahingoittuvatko porkkanat puremalla."
Kasvit ovat erittäin kykeneviä tekemään mitä tekevät. Heillä ei ehkä ole hermostoa, aivoja tai muita monimutkaisia toimintoja, mutta he ylittävät meidät muilla alueilla. Esimerkiksi, vaikka heillä ei ole silmiä, Arabidopsis-kaltaisilla kasveilla on ainakin 11 fotoreseptoreita, kun taas meillä on vain 4. Tämä tarkoittaa, että heidän visio on monimutkaisempi kuin meidän. Kasveilla on erilaiset prioriteetit, ja niiden aistijärjestelmät heijastavat tätä. Kuten Hamowitz toteaa kirjassaan, “valo kasvelle ei ole vain signaali; valo on ruokaa."
Siksi, vaikka kasveilla on samoja ongelmia kuin eläimillä, niiden aistinvaraisuudet muokataan niiden tärkeimmistä eroista. "Kasvien juurtuminen - se, että ne eivät liiku - tarkoittaa, että heidän on oltava paljon enemmän tietoisia ympäristöstään kuin minä tai sinä", Hamowitz sanoo.
Jotta voimme täysin arvioida, kuinka kasvit havaitsevat maailman, on tärkeää muuttaa paradigmaa asenteissa kasveihin. Vaarana on, että jos ihmiset vertaa kasveja eläimiin, he menettävät entisen arvon. Kasveja tulisi pitää mielenkiintoisina, eksoottisina ja uskomattomina elävinä olentoina, ei huonekaluina. Ja vähemmässä määrin - ihmisten ravinnon ja biopolttoaineiden lähde. Tämä asenne hyödyttäisi kaikkia. Genetiikka, elektrofysiologia ja transposonien löytäminen ovat vain muutamia esimerkkejä aloista, jotka aloitettiin kasvitutkimuksella, jotka kaikki osoittautuivat jossain määrin biologian kannalta keskeisiksi.
Toisaalta tajuaminen, että meillä voi olla jotain yhteistä kasvien kanssa, voi olla tilaisuus tunnistaa, että olemme enemmän kasveja kuin luulimme, aivan kuten kasvit ovat enemmän eläimiä kuin luulimme.
"Olemme ehkä mekanistisemmat kuin ennen luulimme", Hamowitz päättää. Hänen mukaansa näiden samankaltaisuuksien tulisi vihjata kasvien hämmästyttävään monimutkaisuuteen sekä yleisiin tekijöihin, jotka yhdistävät kaiken elämän Maapallolla. Ja sitten alamme arvostaa biologian yhtenäisyyttä.
ILYA KHEL