Bitki neyrobiologiyası: bitkilər nə düşünür?

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Bitkilərdə beyin və sinir hüceyrələri yoxdur, heyvanlarla müqayisədə onlar həssasdırlar. Bununla belə, bioloqlar bilirlər ki, çoxhüceyrəli orqanizmlərin bu qrupunun nümayəndələri kənardan məlumat alır və onu emal edir, kimyəvi siqnallardan istifadə edərək bir-biri ilə əlaqə saxlaya bilirlər.

Bitkilərin "zəkasından" danışmağa dəyərmi?

Sinirləri və beyni nə əvəz edəcək

Palıd ağacı anemonunun zərif ağ çiçəkləri orta zonanın meşələrinin bəzəyidir. Günəşli gün tam sürətlə olsa da, onun ləçəklərinin bir-birinə qatlandığını görmək qeyri-adi deyil. Buna görə yağışı gözləyin. Çiçəkləri çıxararaq, kiçik bitki onları sudan və küləyin əsməsindən qoruyur.

Flora aləmində dəyişən hava şəraitinə uyğunlaşmaq, zərərvericilərdən qorunmaq, yaraları sağaltmaq, qida maddələrini yerində əldə etmək üçün belə mexanizmlər çoxdur.

Bitkilərdə qavrayış orqanları xüsusi reseptor hüceyrələr, hüceyrə membranlarında elektrik siqnallarını ötürən ion kanalları, neyronların bəzi xüsusiyyətlərinə malik olan xüsusi cisimlərdir.

Bədənin müxtəlif hissələri arasında məlumat mübadiləsi üçün müxtəlif vasitəçi birləşmələr istehsal olunur: hormonlar, kimyəvi birləşmələr, kiçik kodlaşdırıcı olmayan RNT. Bütün bu mexanizmlər bitkilər üçün hissləri və sinir sistemini uğurla əvəz edir.

Bitkilərin duyğu qavrayışı 1970-ci illərə qədər fəal şəkildə öyrənildi və sonra tədricən yox oldu.

2005-ci ildə Florensiya Universitetindən (İtaliya) Stefano Mansuko və Bonn Universitetindən (Almaniya) Frantişek Baluşka qərara gəldilər ki, bitkilərin "kəşfiyyatı" haqqında çoxlu məlumatlar var və bu istiqaməti aktivləşdirməyin vaxtı çatıb.

Onlar bunu “bitki nevrologiyası” adlandırırdılar. Əlbəttə ki, bu bir metaforadır - biz xarici stimullara reaksiyaların və reaksiyaların öyrənilməsindən danışırıq.

Bitki neyrobiologiyasının davamçıları hesab edirlər ki, floraya münasibətdə yaddaş, məlumatın yığılması, saxlanması və emalı sistemindən, həmçinin qərar qəbuletmə mexanizmindən danışmaq olar. Bəzi alimlərin fikrincə, bunun üçün heyvanlarda olduğu kimi beyin və sinir sistemi tələb olunmur.

Bütövlükdə elmi ictimaiyyət bu sahəyə tənqidi yanaşır. Eyni zamanda, bitkilərin rabitə və siqnal sistemləri sahəsində işlər indi elmdə ön plandadır.

Çəmən kommunal mənzil

Son illərin əsas kəşflərindən biri də bitkilərin öz qonşularını tanıya bilməsidir. Bunun üçün onlar yüksək şüalı qırmızı işıqdan, kimyəvi siqnallardan, ikincil metabolitlərdən istifadə edirlər.

Ətrafdakı növlərin bilikləri bitkinin sağ qalmasına kömək edir: kölgədən qaçın, düşmənlərdən qoruyun, ən yaxşı yeməyi seçin.

Bitkilər kimyəvi birləşmələri - qonşu növlərdən gələn qoxular dediyimiz şeyi qəbul edirlər. Hava yolu ilə, yeraltı isə köklərlə ötürülür.

Çin alimləri Nature Communications jurnalında buğda ilə apardıqları təcrübələrin nəticələrinə istinad edirlər. Araşdırmalar göstərib ki, bu bitki kökləri vasitəsilə yan-yana böyüyən yüzə yaxın müxtəlif növün qoxularını ayırd edir.

Buna cavab olaraq, münasibətləri tənzimləmək üçün öz maddələrini buraxır - məsələn, yaxınlıqda rəqiblər varsa, antibiotiklər kimi bir şey. Nəticədə buğda onların böyüməsinə mane olur.

Təbii ki, bu kimyəvi ünsiyyət üsulu heyvanlardakı qoxu duyğusunun analoqu deyil, lakin bitkilər mütləq qoxuları nəinki buraxa, həm də qəbul edə bilirlər.

Misal üçün, parazit bağlayıcı, dodder, uçucu elementlər vasitəsilə ana bitkini tapır və onun istiqamətində uzanır.

Zərərvericilər tərəfindən yaralanan yovşan qohumlarını gücləndirilmiş qoxu təhlükəsi barədə xəbərdar edir.

Çoxillik ot qızılı çubuq dişini şirnikləndirən rəngarəng milçəyin erkəkləri tərəfindən ifraz olunan kimyəvi birləşmələri (feromonlar) özü qavramağa qadirdir. Bir bitki üzərində yatırılan bir milçək sürfəsi öd şəklində bir xəstəliyə səbəb olur - böyük bir top.

Alimlər qızıl çubuqun milçək iyi verdiyini və qaçılmaz xəstəliklə mübarizə aparmaq üçün immunitet sistemini gücləndirdiyini irəli sürdülər. Bunun üçün otun yarpaqları zərərvericiləri dəf edən və toxumaların zədələnməsini sağaltmağa kömək edən jasmon turşusunun tərkibini artırır.

Yaxşı eşitmə

1970-ci ildə ABŞ-da Peter Tompkins və Christopher Bird tərəfindən "Bitkilərin gizli həyatı" kitabı nəşr olundu. Orada elmi faktlara əsaslanmadan güllər və ağaclar haqqında çoxlu fantastik məlumatlar verilmişdir. Məsələn, deyilirdi ki, bitkilər onların yanında yumurta qırılarsa stress keçirir, onlardan qaya səsi gələndə balqabağın dinamiklərdən kənara çıxması.

İndiki vaxtda bitkilər tərəfindən səslərin qəbulu ilə bağlı çoxlu faktlar toplanmışdır. 2014-cü ildə Missuri Universitetinin (ABŞ) alimləri tırtılın çeynədiyi səsdən istifadə edərək kiçik bir ot olan Arabidopsis (Tal rezuhovidka) bitkisinə təsir göstərdilər.

Məlum olub ki, bu, bitkinin yarpaqlarında antosiyaninlərin (bənövşəyi boyalar) və qlükozinolatların (acılıq) tərkibini artırır. Təcrübə göstərir ki, rezukovidka yarpaqları çeynəmək, küləyin və həşəratların cıvıltısından yaranan hava titrəyişlərinə fərqli reaksiya verir.

Missisipi Universitetinin alimləri bu yaxınlarda soya paxlası və onun üzərində yaşayan həşəratlar - ladybirds və soya mənnələri ilə təcrübələr aparıblar. Onlara müxtəlif növ səslər, o cümlədən şəhərin səs-küyü, traktor, rok-n-roll təsir edirdi. İki həftədən sonra bitki biokütləsi nəzarətlə müqayisədə azalıb.

Ancaq elm adamları qayanın birbaşa bitkiləri sıxışdırdığına inanmağa meylli deyillər. Daha doğrusu, bir növ zərərvericilərə təsir etdi, bu da onların fəaliyyətini gücləndirdi.