Potrivit lui Jack Schultz, plantele sunt „doar animale foarte lente”. Iar vina nu este deloc o lipsă de înțelegere a biologiei fundamentale. Schultz este profesor la Departamentul de Științe al Plantelor din Universitatea Missouri din Columbia. El a petrecut patruzeci de ani cercetând interacțiunile dintre plante și insecte. Își cunoaște lucrurile. În schimb, atrage atenția asupra ideilor generale despre frații noștri din lemn tare, pe care, în opinia sa, îi considerăm aproape mobilier. Plantele luptă pentru teritoriu, caută hrană, eludă prădătorii și prada capcanelor. Sunt vii, ca orice animal, și - ca și animale - prezintă un comportament special.
„Pentru a fi convins de acest lucru, trebuie doar să împuști o plantă în mișcare rapidă - atunci se va comporta ca un animal”, îl entuziasme Olivier Hamant, care studiază plantele la Universitatea din Lyon, în Franța. Într-adevăr, mișcarea rapidă surprinde lumea uimitoare a comportamentului plantelor în toată gloria sa.
Plantele nu se mișcă deloc fără scop, ceea ce înseamnă că trebuie să fie conștiente de ceea ce se întâmplă în jurul lor. „Plantele au, de asemenea, dispozitive de detecție sofisticate, reglate la schimbarea condițiilor pentru a răspunde corect”, spune Schultz.
Despre ce sună floarea-soarelui?
Ce simt plantele? Daniel Hamowitz de la Universitatea Tel Aviv din Israel consideră că sentimentele lor nu sunt atât de diferite de ale noastre. Când Hamowitz a decis să scrie What a Plant Knows in 2012 - în care a explorat experiențele plantelor, așa cum se reflectă în cele mai riguroase și moderne cercetări științifice - a fost într-un anumit grad îngrijorat.
„Am fost foarte îngrijorat de răspuns”, spune el.
Video promotional:
Iar îngrijorarea lui nu a fost nejustificată. Descrierile modului în care plantele văd, miros, simt și, într-adevăr, știu, au răsunat cu cartea Viața secretă a plantelor, care a apărut în 1973 pentru generația de vârstă a florilor, dar conținea foarte puține dovezi. În special, această carte discredită complet ideea că plantele răspund pozitiv la sunetele muzicii clasice.
Însă cercetarea percepției plantelor a parcurs un drum lung încă din anii '70, iar în ultimii ani a existat o creștere a cercetării asupra senzației de plante. Scopul acestei lucrări este nu numai să demonstreze că „plantele au și sentimente”, ci și să punem întrebările „de ce” și „cum” planta își simte mediul.
Colegii lui Schultz din Missouri, Heidi Appel și Rex Cockcroft, caută adevărul despre auzul plantelor.
„Principala contribuție a activității noastre este de a găsi motivul pentru care sunetul afectează plantele”, spune Appel. Simfonia lui Beethoven este puțin probabil să atragă atenția unei plante, dar abordarea unei omizi înfometate este o altă poveste.
În experimentele lor, Appel și Cockcroft au descoperit că înregistrările sunetelor de mestecat produse de omizi au determinat plantele să-și inunde frunzele cu apărări chimice concepute pentru a proteja atacatorii. „Am arătat că plantele răspund la sunetul relevant pentru mediu cu un răspuns relevant pentru mediu”, spune Cockcroft.
Relevanța pentru mediu, sau potrivirea, este foarte importantă. Consuelo de Mores de la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Zurich și colegii au demonstrat că, pe lângă capacitatea de a auzi insecte care se apropie, unele plante le pot mirosi sau chiar mirosul semnalelor zburătoare emise de plantele din apropiere ca răspuns la insecte care se apropie.
Și mai neplăcută este demonstrația din 2006 conform căreia o plantă parazită - dodderul de viță de vie - adulmecă o potențială gazdă. Apoi, trântorul se ridică în aer, împinge nefericitul proprietar și sugă nutrienți din el.
S-ar părea, cum diferă aceste acțiuni de ale noastre? Plantele aud sau miros ceva și apoi acționează în consecință, așa cum facem și noi.
Dar, desigur, există o diferență semnificativă. „Nu știm cât de similare sunt mecanismele de percepție a mirosului la plante și animale, pentru că nu știm prea multe despre mecanismele din plante”, spune de Mores.
Avem nasuri și urechi. Ce au plantele?
Lipsa centrelor clare de aport senzorial face dificilă înțelegerea simțurilor plantelor. Nu este cazul - fotoreceptorii pe care plantele le folosesc pentru a „vedea” sunt destul de bine înțeleși - dar domeniul în ansamblu garantează cu siguranță studii suplimentare.
La rândul lor, Appel și Cockcroft speră să găsească partea sau părțile din instalație care răspund la sunet. Proteinele mecanoreceptorilor care se găsesc în toate celulele plantelor sunt probabil candidați. Acestea transformă microstrainele generate de undele sonore în semnale electrice sau chimice.
Oamenii de știință încearcă să înțeleagă dacă plantele cu mecanoreceptoare defecte pot răspunde în continuare la zgomotul insectelor. Plantele par să nu aibă nevoie de ceva la fel de voluminos ca o ureche.
O altă abilitate pe care o împărtășim cu plantele este propriocepția: „al șaselea simț” care permite (unora dintre noi) să tipăm orbitor, să jonglăm și să știm unde se află diferite părți ale corpului nostru în spațiu.
Întrucât acest sentiment nu este asociat cu un organ specific la animale, ci se bazează mai degrabă pe o buclă de feedback între mecanoreceptorii din mușchi și creier, comparația cu plantele va fi destul de precisă. Deși detaliile variază ușor la nivel molecular, plantele au și mecanoreceptori care detectează și răspund la schimbările din mediul lor.
„Ideea generală este aceeași”, spune Hamant, care a fost coautor de o revizuire în 2016 a cercetării despre propriile concepții. „Până acum, știam că la plante se datorează mai mult microtubulilor (componente structurale ale celulei) care răspund la întindere și deformare mecanică”.
De fapt, un studiu publicat în 2015 a descoperit asemănări care ar putea merge chiar mai profund și să implice actina - o componentă cheie în țesutul muscular - ca fiind implicată în propriacepcepție a plantelor. „Există un sprijin mai mic pentru acest lucru”, spune Hamant, „dar existau dovezi că fibrele de actină erau implicate; aproape ca mușchii.
Aceste rezultate nu sunt singurele de acest fel. În timp ce investigau simțurile plantelor, oamenii de știință au început să găsească modele repetitive, aluzionând paralele profunde cu animalele.
În 2014, o echipă de oameni de știință de la Universitatea din Lausanne din Elveția a arătat că atunci când o omidă atacă o fabrică Arabidopsis, aceasta pornește un val de activitate electrică. Prezența semnalizării electrice la plante este departe de o idee nouă - fiziologul John Burdon-Sanderson a propus-o ca mecanism de acțiune a fluturii Venus în 1874, dar ceea ce este cu adevărat interesant este rolul pe care îl joacă moleculele - receptorii de glutamat.
Glutamatul este cel mai important neurotransmițător din sistemul nostru nervos central și joacă exact același rol la plante, cu o diferență majoră: plantele nu au un sistem nervos central.
„Biologia moleculară și genomica ne spun că plantele și animalele sunt alcătuite dintr-un set surprinzător de limitat de„ blocuri de construcții”moleculare, care sunt destul de similare”, spune Fatima Tsverchkova, cercetător la Universitatea Charles din Praga, Republica Cehă. Comunicarea electrică a evoluat în două moduri diferite, de fiecare dată folosind un set de blocuri care presupus au declanșat fisura dintre animale și plante în urmă cu 1,5 miliarde de ani.
„Evoluția a dus la o serie de mecanisme posibile de comunicare și, în timp ce le puteți obține în diferite moduri, linia de jos este aceeași”, spune Hamowitz.
Conștientizarea faptului că astfel de asemănări există și că plantele au mult mai mult sens asupra lumii decât arată aspectul lor, a dus la o serie de afirmații notabile despre „inteligența plantelor” și chiar a inițiat o nouă disciplină. Semnalizarea electrică în plante a fost unul dintre factorii cheie în nașterea „neuroștiinței plantelor” (termenul este folosit chiar dacă plantele nu au neuroni), iar astăzi există cercetători de plante care studiază zone care nu sunt plante, cum ar fi memoria, învățarea și rezolvarea problemelor.
Acest tip de gândire i-a determinat chiar pe parlamentarii elvețieni să scrie un manual privind protejarea „demnității plantelor” - orice înseamnă.
În timp ce termenii precum „inteligența plantelor” și „neuroștiința plantelor” sunt văzuți de mulți ca fiind mai metaforici, aceștia sunt întâmpinați de critici. „Cred că plantele sunt inteligente? Cred că plantele sunt complicate”, spune Hamowitz. Iar complexitatea nu trebuie confundată cu inteligența.
Astfel, deși este foarte util să descriem plantele în termeni antropomorfi, există limite. Pericolul este că am putea considera plantele ca versiuni inferioare ale animalelor, ceea ce nu este deloc adevărat.
„Cei care studiază plantele ne bucurăm să vorbim despre asemănările și diferențele dintre stilul de viață al plantelor și animalelor atunci când prezentăm rezultatele studiului publicului larg”, spune Tsverchkova. Dar ea crede, de asemenea, că dependența de metaforele animale atunci când descrie plante duce la probleme. "Vreau să evităm astfel de metafore pentru a evita discuțiile de obicei nesfăcute despre dacă morcovii se doare când sunt mușcați."
Plantele sunt eminamente capabile să facă ceea ce fac. Este posibil să nu aibă un sistem nervos, creier sau alte funcții complexe, dar ne depășesc în alte domenii. De exemplu, chiar dacă nu au ochi, plante precum Arabidopsis au cel puțin 11 tipuri de fotoreceptori, în timp ce avem doar 4. Aceasta înseamnă că viziunea lor este mai complexă decât a noastră. Plantele au priorități diferite, iar sistemele lor senzoriale reflectă acest lucru. După cum notează Hamowitz în cartea sa, „lumina pentru o plantă nu este doar un semnal; lumina este mâncare.
Prin urmare, deși plantele se confruntă cu aceleași probleme ca animalele, abilitățile lor senzoriale sunt modelate de diferențele lor principale. „Înrădăcinarea plantelor - faptul că nu se mișcă - înseamnă că trebuie să fie mult mai conștienți de mediul lor decât mine sau tine”, spune Hamowitz.
Pentru a aprecia pe deplin modul în care plantele percep lumea, este important să schimbăm paradigma atitudinilor față de plante. Pericolul este că, dacă oamenii compară plantele cu animalele, vor pierde valoarea primelor. Plantele trebuie considerate lucruri de viață interesante, exotice și uimitoare, nu piese de mobilier. Și într-o măsură mai mică - o sursă de nutriție umană și biocombustibil. Această atitudine ar aduce beneficii tuturor. Genetica, electrofiziologia și descoperirea transpozonilor sunt doar câteva exemple de domenii care au început cu cercetarea plantelor, toate acestea s-au dovedit a fi pivotale în biologie într-o oarecare măsură.
Pe de altă parte, realizarea că putem avea ceva în comun cu plantele poate fi o oportunitate de a recunoaște că suntem mai multe plante decât am crezut, la fel cum plantele sunt mai multe animale decât credeam.
„S-ar putea să fim mai mecanici decât ne-am gândit”, conchide Hamowitz. În opinia sa, aceste asemănări ar trebui să sugereze complexitatea uimitoare a plantelor, precum și factorii comuni care conectează întreaga viață de pe Pământ. Și atunci vom începe să valorificăm unitatea în biologie.
ILYA KHEL
