Kasvit aistivat, oppivat, lähettävät viestejä ja jopa antavat biologista sodankäyntiä. Emme kuitenkaan vielä pysty näkemään ja ymmärtämään tätä, sanoo italialainen kasvien neurobiologi. Tutkija uskoo, että kasvit ovat riittävän älykkäitä löytääkseen jopa ratkaisuja ongelmiin. Ja muuten, jos kasvit katoavat maan pinnalta, myös ihmislajiimme lakkaa olemasta viikon sisällä.
Kasvit aistivat, oppivat, lähettävät viestejä ja jopa antavat biologista sodankäyntiä. Ne tarjoavat meille happea ja ruokkivat meitä. Emme kuitenkaan pysty näkemään ja ymmärtämään sitä, sanoo italialainen kasvien neurobiologi Stefano Mancuso.
Muinainen filosofi Aristoteles luokitteli kasvit alkeellisten olentojen luokkaan. Koska ne pystyvät lisääntymään, tämä ajattelija ei voinut laittaa niitä tasapuolisesti elottomien esineiden kanssa, mutta hän ei uskonut, että ne edustavat jotain erityistä.
Aristoteles oli värisokka. Tämän taudin ihmisille kasvit vaikuttavat elottomilta, ja he eivät ymmärrä niiden merkitystä.
Joten sanoo Stefano Mancuso, joka johtaa kansainvälistä kasvien neurobiologian laboratoriota Firenzen yliopistossa.
Kasvien neurobiologia? Mikä tiede! Kasveilla ei ole hermostoa! Kyllä, kasveilla ei todellakaan ole aivoja, silmiä, korvia tai keuhkoja. Tämä tarkoittaa, että tärkeät toiminnot jakautuvat koko laitokselle. Jokainen osa on tärkeä, mutta ei korvaamaton. Kasvissyöjä voi pureskella 95% kasvin ilmaosasta eikä tappaa sitä. Rappeutunut kasvi rikkoo ja toipuu jonkin ajan kuluttua.
Kasvien haittana on, että ne on sidottu yhteen paikkaan. Siksi, koska kasvit eivät voi paeta vaaratilanteessa, niiden on oltava herkkiä ympäristölle. He käyttävät samoja viittä aistia kuin ihmiset ja jopa muutamia, joita meillä ei ole, Mancuso sanoo.
Kasvit tunnistavat kosteuden, painovoiman ja sähkömagneettiset kentät.
Mainosvideo:
Tänä vuonna Mancuson kirja "Kasvien vallankumous: kuinka kasvit keksi tulevaisuutemme" julkaistiin suomeksi, ja viime vuonna suomen kielellä julkaistiin käännös hänen Alessandra Violan kanssa tekemästään yhteistyöstä "Mitä kasvit ajattelevat: salaisuus, joka piiloutui silmiin". …
Kuten nimet viittaavat, kirjoissa tutkitaan kasvien epätavallisia kykyjä. Kasvit voivat nähdä, maistaa ja haistaa. Valoherkät kasviprotromit ovat edustettuina eniten lehtiä, samoin kuin jänteitä, nuoria versoja ja jopa puuta. Ne vastaavat valon voimaan ja valon aallonpituuteen. Ne säätelevät kasvin kasvua ja kukintaa. Jopa kasvien maanalaisessa osassa on valoherkkiä soluja. Heidän juurillaan juuret ulottuvat pimeyteen.
Juuret voivat myös maistaa missä tärkeät mineraalit ovat. Lisää juuria alkaa kasvaa tähän suuntaan. Kasvit voivat haistaa orgaanisia yhdisteitä. Todennäköisesti tuoksu tulee lehdissä olevan stomaatan kautta. Mitä siellä tapahtuu, on edelleen epäselvää.
On olemassa teoria, että lehdet voivat sisältää kuljetusproteiineja, jotka kuljettavat tuoksumolekyylejä soluihin, kertoo Itä-Suomen yliopiston sovelletun ekologian professori Jarmo Holopainen. Kuljetusproteiineilla on myös hajumolekyylejä niitä tuottavista soluista, ja tämä on jo dokumentoitu tutkimuksessa. "No, sinä ja mimoosa", - sanovat suomalaiset, jos keskustelukumppani loukkaa järjettömyyttä. Tämä herkkä kasvi taittaa lehdet vastauksena kosketukseen.
Mimosa pudican avulla tutkijat pystyivät todistamaan, että kasvit kykenevät oppimaan. Kuuluisa biologi Jean-Baptiste Lamarck löysi tämän kaksisataa vuotta sitten epätavallisessa kokeilussa. Hän kehotti nuorta kollegaansa kuljettamaan mimoosiruukut Pariisin jalkakäytävien yli. Aluksi kaikki kasvit peittivät lehtensä ravistavassa kärryssä, mutta ei kauan. He tajusivat, että ravistaminen ei ollut vaarallista.
Vuonna 2013 Mancuso ja hänen kollegansa toistivat nykyaikaisen version Lamarckin kokeilusta. Ryhmä sijoitti mimoosa-ruukut erityisiin laitteisiin, jotka laskivat kasvit nopeasti kymmenen senttimetriä alas. Noin kahdeksannen "pienen lennon" jälkeen kasvit lopettivat lehtiensä pyörimisen.
Kun ruukut käännettiin myöhemmin vaaka-asentoon ja ravisteltiin, ne peittivät lehdet uudelleen. Syynä ei ollut kasvien väsymys. Ryhmä toisti kokeen eri aikavälein. Kävi ilmi, että mimoosa kykenee muistamaan tietoja yli 40 päivän ajan. Voitko muistaa itse, mitä sinulle tapahtui 40 päivää sitten? Kuinka muistamisprosessi toimii, jos kasveilla ei ole aivoja, on iso mysteeri.
Entä kuulo? Kasveilla ei ehdottomasti ole kuuloa!
Ja tässä se on, sanoo Carlo Cignozzi italialaisesta Montalcinon kunnasta. Hän antoi viiniköynnöksen kuunnella Mozartin teoksia useita vuosia. Miellyttävät melodiat kiihdyttivät viiniköynnöksen kasvua, rypäleet kypsyivät nopeammin kuin viiniköynnöksessä, joka oli täysin hiljainen. Rypäleet olivat mehukkaampia, elinvoimaisempia ja enemmän polyfenoleja kuin muut näytteet.
Ja se ei ole vielä kaikki: musiikki pelätti hyönteiset, mikä merkitsi sitä, että heidän torjumiseksi tarvittiin vähemmän rahaa. Vaikutus olisi sama, jos raskasmetalli rypistyisi kaiuttimista, Mancuso sanoo, jonka laboratorio osallistui myös kokeeseen. Kasvit todennäköisesti havaitsivat äänen aallot solumembraanien värähtelyn kautta. Juuret tunsivat myös tärinän ja kasvoivat kohti häntä tai poispäin.
Mancuson laboratoriossa todettiin myös, että juuret voivat äänittää. Tutkija uskoo, että napsahtaa kaltaiset äänet esiintyvät, kun solut kasvavat ja selluloosasta tehdyt soluseinät alkavat halkeilla.”Jos juuret tunnistavat ja tuottavat äänen, voivatko he kommunikoida? Ehkä maan alla käydään kiihkeitä keskusteluja? Käytävätkö kasvit äänisignaaleja kertoakseen, missä vesi on? - sanoo Mancuso.
Ei ole yllättävää, että monet kasvitieteilijät suhtautuvat skeptisesti hänen tutkimukseensa. Ryhmä pystyi kuitenkin julkaisemaan artikkeleitaan kasvitieteellisissä julkaisuissa - tosin ei niin johtavissa tieteellisissä lehdissä kuin Science and Nature.
Pitkään kauan uskottiin, että kasvit ovat vuorovaikutuksessa eri tavoin. Kukista poistuva valo, samoin kuin niiden väri ja tuoksu, houkuttelevat pölyttäviä hyönteisiä ja lintuja.
Kasvit lähettävät viestejä myös erilaisilla yhdisteillä. Tämän ansiosta he voivat jopa käydä biologista sodankäyntiä. He puolustavat itseään aineilla, jotka haisevat pahasti, maistavat epämiellyttäviä kasvinsyöjiä tai jopa osoittautuvat tappaviksi.
Hyönteisten hyökkäyksen kohteena oleva kasvi voi kutsua apua, vapauttaen ns. Informatiiviset kemialliset yhdisteet. Nämä höyrystyvät "merkkivalot" houkuttelevat kasvien tuhoajia, kuten saalistavat punkit, jotka saalistavat kasvirakkoista tai leppäkerttuja, jotka syövät kirvoja.
Samoista aineista voi tulla eräänlainen "hälytyssignaali" ja kehottaa naapurikasveja vahvistamaan kemiallista puolustustaan.
Kuinka kasvit lähettävät sisäisiä signaaleja? Tämä kysymys kummitteli kasvitieteilijöitä pitkään. Äskettäin Science-sanomalehti esitti oman vastauksensa.
Japanilainen Masatsugu Toyota yhdessä kollegoiden kanssa muutti rezukovidkiä, joka piti mallijärjestöä kokeiden suorittamiseen siten, että kalsiumpitoisuuden muutos oli visuaalinen. Toyota on pakottanut rezuvidkin tuottamaan proteiinia, joka fluoresoi vain kalsiumin ollessa läsnä.
Kun lehti leikattiin rezuhovidkasta, vauriot alkoivat hehkua. Salama levisi aallossa, kunnes se saavutti muut arkit. Signaalin siirtonopeus kasveissa oli millimetri sekunnissa. Lehdet, vastaanottaneet vaarallisia signaaleja, alkoivat tuottaa suojaavia hormoneja.
Tutkijat huomasivat, että signaalin toiminta edellyttää glutamiinihappoa. Mekanismi on täsmälleen sama kuin vaarassa olevilla eläimillä: glutamiinihappo nopeuttaa viestien välitystä hermoja pitkin. Kasveilla ei ole hermoja, mutta Holopaisen mukaan heidän rooliaan voivat olla kanavat, joiden kautta vesi ja ravinteet pääsevät.
Mancuso pitää kasveja älykkäinä, koska ne voivat löytää ratkaisuja ongelmiin. Yksi laji osoittautui varsin älykkääksi, koska hän pystyi keksimään hämmästyttävän ratkaisun kasveille tuttuun ongelmaan - kasvissyöjien hyökkäyksiin.
Boquila trifoliola, kotoisin Chilen ja Argentiinan lauhkeista metsistä, tekee mitä viiniköynnös yleensä tekee: rypistää maahan tai kiivetä lähellä olevia kasveja. On hämmästyttävää, että hän jäljittelee aina lähellä olevan kasvin lehtiä. Jos lähellä on kolme erilaista kasvia, niin Bokila-kolmilehti muuttaa lehtien muotoa, kokoa ja väriä ja jopa suonien järjestelyä jäljittelemällä sen ympärillä olevia kasveja.
Tämä viiniköynnös voi jäljitellä ainakin kymmentä eri lajia. Hän voi jopa kasvattaa oksaa lehdessä, jos lähellä olevalla kasvalla on sellainen. Se ei vain voi toistaa piikkejä, kirjoita chileläiset tutkijat Ernesto Gianoli ja Fernando Carrasco-Urra julkaisusta Current Biology.
Kuinka kasvien kameleontti määrittää, mitä toistaa? On mahdollista, että jotkut mikro-organismit käyttävät tiettyjä menetelmiä vertailukasvin geenien siirtämiseksi kopioon. Vai ottaako viiniköynnös näytteenä haihtuvia aineita, joita kasvi tuottaa? Kolmelehdet Bokila kuitenkin kopioivat tarkalleen lähinnä olevia kasveja, vaikka se kasvaa todellisessa pilvessä, joka erittää eri kasvilajeja.
Värisokeus on edelleen yleinen sairaus, vaikka olemme täysin riippuvaisia kasveista. Kasvien osuus on lähes 99,5% biomassasta eli kaikista elävistä esineistä. Kasvit hidastavat ilmaston lämpenemisprosessia poistamalla hiilidioksidia ilmasta. Ne antavat meille happea, ruokaa, lääkkeitä, kuitua, rakennusmateriaaleja, energiaa - ja paljon valoa.
Jos kasvit katoavat maan pinnalta, lajemme lakkaa olemasta viikon sisällä. Jos henkilö on poissa, kaikista parhaista saavutuksistamme tulee pian tulipalo.
Arya Kivipelto