Bitki nörobiyolojisi: bitkiler ne düşünüyor?

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Bitkilerin beyin ve sinir hücreleri yoktur, hayvanlara kıyasla duyarsız görünürler. Ancak biyologlar, bu çok hücreli organizma grubunun temsilcilerinin dışarıdan bilgi aldığını ve işlediğini bilirler, kimyasal sinyaller kullanarak birbirleriyle iletişim kurabilirler.

Bitkilerin "zekası" hakkında konuşmaya değer mi?

Sinirlerin ve beynin yerini ne alacak?

Meşe ağacı anemonunun narin beyaz çiçekleri, orta bölgenin ormanlarının dekorasyonudur. Güneşli bir gün tüm hızıyla devam etmesine rağmen, yapraklarının birbirine katlandığını görmek nadir değildir. Bu yüzden yağmuru bekleyin. Küçük bitki çiçekleri kopararak onları sudan ve rüzgardan korur.

Flora dünyasında, değişen hava koşullarına uyum sağlamak, kendinizi zararlılardan korumak, yaraları iyileştirmek ve besinleri yerinde almak için bu tür birçok mekanizma vardır.

Bitkilerde algı organları özel alıcı hücreler, hücre zarlarındaki elektrik sinyallerini ileten iyon kanalları, nöronların bazı özelliklerini taşıyan özel cisimlerdir.

Vücudun farklı bölümleri arasında bilgi alışverişi için çeşitli aracı bileşikler üretilir: hormonlar, kimyasal bileşikler, küçük kodlamayan RNA'lar. Tüm bu mekanizmalar, bitkiler için duyuların ve sinir sisteminin yerini başarıyla alır.

Bitkilerin duyusal algısı 1970'lere kadar aktif olarak çalışıldı ve daha sonra yavaş yavaş kayboldu.

2005 yılında, Floransa Üniversitesi'nden (İtalya) Stefano Mansuko ve Bonn Üniversitesi'nden (Almanya) František Baluschka, bitkilerin "zekası" hakkında çok fazla veri olduğuna karar verdiler ve bu yönü etkinleştirmenin zamanının geldiğine karar verdiler.

Buna "bitki sinirbilimi" dediler. Tabii ki, bu bir metafor - dış uyaranlara verilen tepkilerin ve tepkilerin incelenmesinden bahsediyoruz.

Bitki nörobiyolojisinin takipçileri, flora ile ilgili olarak, hafıza, bilgi birikimi, depolama ve işleme sistemi ile karar verme mekanizması hakkında konuşabileceğimize inanırlar. Bazı bilim adamlarına göre bu, hayvanlarda olduğu gibi bir beyin ve sinir sistemi gerektirmez.

Bilim camiası bir bütün olarak bu alanı eleştiriyor. Aynı zamanda bitkilerin haberleşme ve sinyalizasyon sistemleri alanındaki çalışmalar da artık bilimin ön saflarında yer almaktadır.

Çayır ortak daire

Son yılların en büyük keşiflerinden biri, bitkilerin komşularını tanıyabilmeleridir. Bunu yapmak için uzun huzmeli kırmızı ışık, kimyasal sinyaller, ikincil metabolitler kullanırlar.

Çevredeki türlerin bilgisi bitkinin hayatta kalmasına yardımcı olur: gölgeden kaçının, düşmanlara karşı savunma yapın, en iyi yiyeceği seçin.

Bitkiler kimyasal bileşikleri algılar - buna komşu türlerden gelen kokular diyoruz. Hava yoluyla ve kökler yoluyla yer altına bulaşırlar.

Nature Communications dergisindeki Çinli bilim adamları, buğdayla yapılan deneylerin sonuçlarını aktarıyor. Araştırmalar, bu bitkinin kökleri boyunca yan yana büyüyen yaklaşık yüz farklı türün kokularını ayırt ettiğini göstermiştir.

Buna karşılık, ilişkiyi düzenlemek için kendi maddelerini serbest bırakır - örneğin, yakınlarda rakipler varsa antibiyotikler gibi bir şey. Sonuç olarak, buğday büyümelerini engeller.

Tabii ki, bu kimyasal iletişim yöntemi hayvanlardaki koku duyusuna benzemez, ancak bitkiler kesinlikle sadece koku yaymakla kalmaz, aynı zamanda kokuları da algılayabilir.

Örneğin, parazitik gündüzsefası, küsküt, konukçu bitkiyi uçucu elementlerle bulur ve yönünde uzanır.

Zararlılar tarafından yaralanan pelin, akrabaları artan koku tehlikesi konusunda uyarır.

Çok yıllık bitki altınbaşak, dişiyi cezbeden alacalı sineğin erkekleri tarafından salgılanan kimyasal bileşikleri (feromonlar) kendi kendine algılayabilir. Bir bitki üzerinde biriken bir sinek larvası, büyük bir top olan safra şeklinde bir hastalığa neden olur.

Bilim adamları, altın Başak'ın sinek koktuğunu ve kaçınılmaz hastalıkla savaşmak için bağışıklık sistemini güçlendirdiğini öne sürdüler. Bunu yapmak için, çim yaprakları, zararlıları uzaklaştıran ve doku hasarını iyileştirmeye yardımcı olan jasmonik asit içeriğini arttırır.

iyi işitme

1970 yılında Peter Tompkins ve Christopher Bird'ün "Bitkilerin Gizli Yaşamı" kitabı ABD'de yayınlandı. İçinde, bilimsel gerçeklere dayanmadan, çiçekler ve ağaçlar hakkında birçok fantastik bilgi verildi. Örneğin, bitkilerin varlığında yumurta kırılırsa strese girer, onlardan taş sesi gelirse balkabağı hoparlörlerden sapar.

Günümüzde seslerin bitkiler tarafından algılanması hakkında birçok gerçek birikmiştir. 2014 yılında, Missouri Üniversitesi'nden (ABD) bilim adamları, bir tırtılın çiğnediği sesi kullanarak küçük bir bitki olan Arabidopsis'i (Tal rezuhovidka) etkiledi.

Bunun bitkinin yapraklarındaki antosiyaninlerin (mor boyalar) ve glukozinolatların (acılık) içeriğini arttırdığı ortaya çıktı. Deneyimler, rezukovidka'nın çiğneme yaprakları, rüzgar ve cıvıl cıvıl böceklerin neden olduğu hava titreşimlerine farklı tepki verdiğini göstermiştir.

Mississippi Üniversitesi'nden bilim adamları son zamanlarda soya fasulyesi ve üzerinde yaşayan böceklerle - uğur böcekleri ve soya fasulyesi yaprak bitleri - deneyler yaptılar. Şehir gürültüsü, traktör, rock and roll gibi farklı ses türlerinden etkilendiler. İki hafta sonra, bitki biyokütlesi kontrole kıyasla azaldı.

Ancak bilim adamları, kayaların doğrudan bitkileri ezdiğine inanmaya meyilli değiller. Aksine, faaliyetlerini yoğunlaştıran zararlıları bir şekilde etkiledi.