Rostlinná neurobiologie: co si rostliny myslí?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Rostliny nemají mozek a nervové buňky, ve srovnání se zvířaty se zdají být necitlivé. Biologové však vědí, že zástupci této skupiny mnohobuněčných organismů přijímají informace zvenčí a zpracovávají je, dokážou spolu komunikovat pomocí chemických signálů.

Má cenu mluvit o „inteligenci“rostlin?

Co nahradí nervy a mozek

Jemné bílé květy sasanky dubové jsou ozdobou lesů středního pásma. Není neobvyklé vidět její okvětní lístky složené dohromady, ačkoli slunečný den je v plném proudu. Tak počkejte na déšť. Odstraňováním květů je drobná rostlina chrání před vodou a poryvy větru.

Ve světě flóry existuje mnoho takových mechanismů, jak se přizpůsobit měnícím se povětrnostním podmínkám, chránit se před škůdci, léčit rány a získávat živiny na místě.

Orgány vnímání v rostlinách jsou speciální receptorové buňky, iontové kanály v buněčných membránách, které přenášejí elektrické signály, speciální těla, která mají některé vlastnosti neuronů.

Pro výměnu informací mezi různými částmi těla se produkují různé mediátorové sloučeniny: hormony, chemické sloučeniny, malé nekódující RNA. Všechny tyto mechanismy úspěšně nahrazují rostlinám smysly a nervový systém.

Smyslové vnímání rostlin bylo aktivně studováno až do 70. let 20. století a poté postupně odeznělo.

V roce 2005 se Stefano Mansuko z University of Florence (Itálie) a František Baluschka z University of Bonn (Německo) rozhodli, že existuje mnoho údajů o „inteligenci“rostlin a je čas aktivovat tento směr.

Říkali tomu „rostlinná neurověda“. Samozřejmě jde o metaforu – mluvíme o studiu reakcí a reakcí na vnější podněty.

Stoupenci rostlinné neurobiologie se domnívají, že ve vztahu k flóře lze hovořit o paměti, systému akumulace, ukládání a zpracování informací a také o mechanismu rozhodování. Podle některých vědců k tomu není potřeba mozek a nervový systém jako u zvířat.

Vědecká komunita jako celek je k této oblasti kritická. Přitom práce v oblasti komunikačních a signalizačních systémů rostlin je dnes ve vědě na špičce.

Luční společný byt

Jedním z hlavních objevů posledních let je, že rostliny jsou schopny rozpoznat své sousedy. K tomu využívají dálkové červené světlo, chemické signály, sekundární metabolity.

Znalost okolních druhů pomáhá rostlině přežít: vyhýbat se stínu, bránit se nepřátelům, vybírat si nejlepší potravu.

Rostliny vnímají chemické sloučeniny – to, čemu říkáme pachy sousedních druhů. Přenášejí se vzduchem a podzemím kořeny.

Čínští vědci v časopise Nature Communications citují výsledky experimentů s pšenicí. Studie ukázaly, že tato rostlina rozlišuje mezi pachy asi stovky různých druhů rostoucích vedle sebe přes kořeny.

V reakci na to uvolňuje své vlastní látky, které regulují vztah - například něco jako antibiotika, pokud jsou poblíž konkurenti. V důsledku toho pšenice brzdí jejich růst.

Tento způsob chemické komunikace samozřejmě není obdobou čichu u zvířat, ale rostliny rozhodně dokážou nejen vydávat, ale i vnímat pachy.

Například parazitický svlačec, dodder, najde hostitelskou rostlinu těkavými prvky a natáhne se jejím směrem.

Pelyněk zraněný škůdci varuje příbuzné před nebezpečím zesíleného zápachu.

Vytrvalá bylina zlatobýl je schopna sama vnímat chemické sloučeniny (feromony), které vylučují samci pestré mouchy lákající samičku. Larva mušky usazená na rostlině způsobuje onemocnění v podobě hálky – velké koule.

Vědci navrhli, že zlatobýl voní po mouchách a posiluje imunitní systém, aby se vyhnul nevyhnutelné nemoci. K tomu listy trávy zvyšují obsah kyseliny jasmonové, která odpuzuje škůdce a pomáhá hojit poškození tkání.

Dobrý sluch

V roce 1970 vyšla v USA kniha „The Secret Life of Plants“od Petera Tompkinse a Christophera Birda. V něm, aniž bychom se spoléhali na vědecká fakta, bylo uvedeno mnoho fantastických informací o květinách a stromech. Například se říkalo, že rostliny jsou ve stresu, pokud se v jejich přítomnosti rozbije vajíčko, dýně se odkloní od reproduktorů, pokud z nich zní kámen.

V dnešní době se nashromáždilo mnoho faktů o vnímání zvuků rostlinami. V roce 2014 vědci z University of Missouri (USA) ovlivnili malou bylinku Arabidopsis (Tal rezuhovidka) pomocí zvuku, který na ní žvýká housenka.

Ukázalo se, že se tím zvyšuje obsah anthokyanů (fialová barviva) a glukosinolátů (hořčiny) v listech rostliny. Zkušenosti ukazují, že rezukovidka reaguje odlišně na vibrace vzduchu způsobené žvýkáním listů, větrem a cvrlikáním hmyzu.

Vědci z University of Mississippi nedávno provedli pokusy se sójou a hmyzem, který na ní žije – slunéčky a mšicemi sójovými. Byli ovlivněni různými druhy zvuků, včetně hluku města, traktoru, rokenrolu. Po dvou týdnech se rostlinná biomasa ve srovnání s kontrolou snížila.

Vědci se však nepřiklánějí k názoru, že skála rostliny přímo utlačovala. Spíše nějak ovlivnil škůdce, což zintenzivnilo jejich činnost.