Jeste li se ikad pitali što trava pod vašim nogama osjeća, što jabuka miriše ili neven vidi? Biljke konstantno stimuliraju naša osjetila, ali većina nas ih ne smatra osjetilnim bićima. U stvari osjetila su izuzetno važna za biljke.
Bez obzira što im život donosi, one su i dalje ukorijenjene na jednom mjestu – ne mogu se preseliti u potrazi za , izbjeći roj skakavaca ili pronaći utočište od nevremena. Kako bi mogle rasti i preživjeti u nepredvidivim uvjetima, biljke trebaju osjetiti svoju okolinu i reagirati u skladu s tim.
Neki ljudi se možda neće složiti s opisima što biljke vide, čuju, mirišu, kušaju i dodiruju. One nemaju nos, oči, uši, usta i kožu, ali s onim što slijedi, nadam se da ću vas uvjeriti da senzorski svijet biljaka nije toliko različit od našeg.
Znanstveno je dokazano da biljke koriste druge biljke kao alternativne izvore . Biljke utječu jedne na druge na razne načine i komuniciraju putem “nanomehaničkih oscilacija” vibracije na najsitnijoj atomskoj ili molekularnoj razini ili najbliže što možete doći telepatskoj komunikaciji.
Međutim, njihov smisao i komunikacija su mjerljivi na mnogo načina.
Vid
Što biljke vide? Očigledan odgovor je da, kao i mi, vide svjetlo. Baš kao što mi imamo fotoreceptore u našim očima, one ih imaju u njihovim stabljikama i lišću.
To im omogućava da razlikuju crvenu i plavu boju, a čak mogu vidjeti i valne duljine koje mi ne možemo, u daleko crvenom i ultraljubičastom dijelu spektra. Biljke također vide smjer iz kojeg svjetlo dolazi, mogu zaključiti je li svjetlo intenzivno ili prigušeno i mogu prosuditi koliko davno su se svjetla ugasila.
Istraživanja su pokazala da se biljke savijaju prema svjetlu kada su gladne sunčevih zraka. Fotosintezom pomoću svjetla pretvaraju ugljik dioksid i vodu u šećer, stoga biljke trebaju otkriti izvore svjetlosti kako bi dobile hranu. Mi sada znamo da to čine pomoću fototropina – svjetlosnih receptora u membranama stanica u vrhu biljke.
Fototropini su osjetljivi na plavu . Kad ga osjete, oni pokrenu kaskadu signala koji završavaju moduliranjem aktivnosti hormona auksina. To uzrokuje produživanje stanica na zasjenjenom dijelu stabljike, savijajući biljke prema svjetlu.
Biljke vide crveno svjetlo pomoću receptora u svojim listovima koji se zovu fitokromi. Fitokrom je svojevrsni prekidač za aktiviranje svjetla: kada se ozrači crvenim svjetlom, isključuje dnevne funkcije biljke. To ima dvije ključne funkcije.
To omogućuje biljkama da se “isključe” na kraju dana – jer udaljeno crveno svjetlo prevladava u zalasku sunca i da se probude sljedećeg dana kada je sunce dosta visoko na nebu kako bi crveno svjetlo ponovo uključilo fitokrome. Ono, također, im omogućuje da ih osjete kada su u .
Klorofil, glavni pigment u fotosintezi, apsorbira crveno, ali ne i udaljeno crveno svjetlo, tako da biljka kada je okružena s drugim biljkama vidi udaljeno crveno svjetlo više nego kad raste pod punim suncem. Ovo direktno utječe na razinu uključenih fitokroma, uzrokujući da biljka raste ubrzano kako bi se više izložila suncu.
Fototropini i fitokromi su u potpunosti drugačiji od fotoreceptora u očima životinja, iako se svi sastoje od istog proteina povezanog s kemijskim pigmentom kako bi apsorbirao svjetlo.
Postoji vrsta fotoreceptora kojeg svi dijelimo. Tijekom dnevnog svjetla, kriptokromoni unutar stanica detektiraju plavu i UV svjetlost, koristeći signal kako bi podesili unutrašnji sat ili cirkadijski ritam organizma. U biljkama, ovaj sat regulira mnoge procese, uključujući pokrete lišća i fotosintezu. Dakle, vid biljkama pomaže u određivanju vremena.
Dodir
Biljke žive u vrlo taktilnom svijetu. Grane se njišu na vjetru, kukci puze po lišću, a stabljike traže podlogu na koju će se nasloniti.
Biljke su čak osjetljive na toplo i na hladno, što im omogućava da reagiraju na vrijeme, radeći stvari kao što je mijenjanje njihove stope rasta i moduliranja njihovog korištenja vode. Jednostavno diranje ili trešnja, često je dovoljna da se smanji njen rast, što je razlog zašto je vegetacija na vjetrometini usporena.
Sve biljke mogu osjetiti mehaničke sile do neke mjere, ali taktilna osjetljivost je najočitija kod biljke mesožderke pod nazivom Venerina muholovka. Kada muha, insekt ili čak i mala žaba pretražuje njene posebno prilagođene listove, ona ih brzo zatvori iznenađujućom snagom, onemogućujući insektu priliku za bijeg.
Venerina muholovka zna kada će se zatvoriti, jer osjeća dodir plijena po svojim dlačicama. Ali ona se neće samo naglo zatvoriti bez stimulacije – potrebna su najmanje dva dodira po dlačicama u roku od oko 20 sekundi. To joj pomaže da se osigura da je plijen idealne veličine i da neće moći pobjeći iz zamke nakon što se zatvori.
Mehanizam kojim Venerina muholovka osjeća svoj plijen je nevjerojatno sličan načinu na koji osjećate muhu kada puzi na vašoj ruci. Dodirni receptori u vašoj koži osjete insekta i aktiviraju električnu struju koja prolazi uzduž živaca dok ne dođe do vašeg mozga, koji registrira prisutnost muhe i potiče na odgovor.
Isto tako, kada muha dotiče dlačice na Venerinoj muholovki, to inducira struju koja prolazi kroz lišće. To aktivira ionske kanale u staničnoj membrani i njena čeljust se zatvara u manje od jedne desetine sekunde.
Iako većina biljaka ne reagira tako brzo, osjećaju mehanički podražaj na isti način. Ono što je stvarno fascinantno je da čak i na razini pojedinačnih stanica, biljke i životinje koriste slične proteine kako bi mogle osjećati stvari.
Ovi mehanoreceptori ugrađeni su u staničnim membranama i kada su stimulirani mehaničkim pritiskom ili promjenom, oni omogućuju nabijenim ionima da prijeđu membranu.
To stvara promjenu u električnom naboju između unutarnje i vanjske strane stanice, što generira struju. Za razliku od nas, biljke nemaju mozak da ove signale prevedu u senzacije s emocionalnim konotacijama. Ipak, njihova osjetljivost na dodir omogućuje im da odgovore na promjene u okolišu na specifične i odgovarajuće načine.
Miris
Parazitska biljka Vilina kosa je pas tragač biljnog svijeta. Gotovo je bez klorofila – pigmenta koji većina biljaka koriste kako bi se hranile – tako da mora sisati slatki sok od drugih biljaka. Vilina kosa koristi njuh kako bi ulovila svoj plijen i može razlikovati miris potencijalnih žrtava.
Vilina kosa je izuzetno osjetljiva na mirise, ali sve biljke imaju osjetilo mirisa. Kod životinja, senzori u nosu prepoznaju i vežu se s molekulama u zraku. Biljke imaju receptore koji reagiraju na hlapljive kemikalije. Što one mirišu?
1920. godine, istraživači i američko Ministarstvo poljoprivrede pokazali su da tretiranje nezrelog ploda s plinom etilena uzrokuje njegovo sazrijevanje. Od tada je postalo jasno da svi zreli plodovi emitiraju etilen u obilnim količinama, nezreli plodovi mogu ga namirisati i odgovoriti zrenjem.
Koordinirano dozrijevanje je važno jer privlači životinje da jedu i raspršuju sjeme. Etilen je biljni hormon koji regulira mnoge procese, a mogućnost njegovog mirisanja ima i druge prednosti, kao što je koordinirana promjena boje lišća u jesen.
Osim toga, miris omogućava biljkama da komuniciraju. Istraživanje iz 1980. godine pokazalo je da su zdrava stabla u blizini onih koja su opustošena gusjenicama, otporna na štetočine jer njihovi listovi sadrže kemikalije zbog kojih su gusjenicama neukusni.
Ostala stabla koja su bila izolirana od zaraze nije proizvodila te kemikalije, tako da se činilo da je napadnuto drveće poslalo zraku feromonske zdravim stablima da se pripreme za predstojeći napad. Mi sada znamo da su mnoge hlapljive kemikalije u to uključene.
Okus
Naša osjetila mirisa i okusa su intimno isprepletena. Koncepcijski, miris pojačava ili ublažava okus koji osjećamo našim jezicima. Fizički, naša usta i nosna šupljina su povezani, tako da naši nosovi mogu pokupiti mirise koji se otpuštaju žvakanjem hrane.
Ta dva osjetila također imaju i biljke. To se najbolje vidi u njihovim odgovorima na napade insekata ili patogenih bakterija. Kao što smo već vidjeli, biljke pod napadom emitiraju razne hlapljive kemikalije kako bi upozorile svoje susjede, ali jedna kemikalija pod nazivom metil jasmonat je osobito važna.
Iako je metil jasmonat plin i zbog toga je djelotvoran zračni glasnik molekula, nije vrlo aktivan u biljkama. Umjesto toga, kada difundira kroz puči – pore na lisnoj epidermi – on se pretvara u jasmoničnu kiselinu koja je topljiva u vodi. Ona se veže na specifični receptor u stanicama i aktivira reakciju obrane lista.
Baš kao što i naši jezici sadrže receptore za različite molekule okusa u hrani, biljke sadrže receptore za različite topljive molekule, uključujući jasmoničnu kiselinu. Kao što okus uključuje topljive kemikalije, možda i ne čudi toliko što je osjetilo okusa biljke u njenom korijenu, okružen zemljom i vodom.
Klasični eksperiment otkriva da biljke mogu koristiti podzemne kemijske poruke kako bi prepoznale svoje rođake u blizini. Postoji i komunikacija između korijenja nepovezanih susjeda.
Kada je red biljaka podvrgnut uvjetima suše, potreban je bio samo jedan sat da poruka stigne do biljaka koje su bile pet redova daleko, što je uzrokovalo da te biljke zatvore svoje puči i pripreme se za nedostatak vode.
Ostale biljke koje su bile jednako blizu, ali nisu bile povezane korijenjem, nisu reagirale. Signal mora prolaziti od korijena do korijena, vjerojatno uzimajući oblik topljive molekule.
Sluh
Vjerojatno ste čuli proturječne priče o glazbenim preferencijama biljaka. Neki ljudi su uvjereni da cvjetaju kada su izložene klasičnim kompozicijama, drugi smatraju da je to heavy metal ili swing.
Iako istraživanja na ovom području imaju dugu povijest, većina njih nisu bila znanstvena i ako bolje promislite o tome, eksperimenti koji istražuju glazbu i biljke su osuđeni na propast od samog početka. Ne sudimo viziju biljaka pokazujući im grafikon i pitajući je da ga pročita. Njuh ne mjerimo njenom sposobnošću razlikovanja parfema “Chanel No.5” i “Old Spicea”.
Glazba nije ekološki relevantna za biljke, tako da ne treba očekivati da će se ugoditi na njega. No, tu su zvukovi koje, barem teoretski, bi im moglo biti korisno čuti. To uključuje vibracije proizvedene od strane insekata, kao što su zujanje pčela ili tihi zvukovi koji bi mogli nastati od još manjih organizama.
Biljke bi čak mogle imati koristi od određenih zvukova koje proizvede druge biljke. Na primjer, istraživači na Institutu biljnih znanosti u Bernu, u Švicarskoj, u posljednje vrijeme bilježe ultrazvučne vibracije koje izlaze iz borova i hrastova tijekom suše, možda signalizaciju drugim stablima da se pripreme za sušne uvjete.
Stefano Mancuso i njegovi kolege iz međunarodnog Laboratorija za neurobiologiju bilja na Sveučilištu u Firenci u Italiji su počeli primjenjivati stroge standarde za proučavanje sluha biljaka. Njihovi preliminarni rezultati pokazuju da kukuruz korijenja raste prema određenim frekvencijama vibracije.
Iznenađujuće je i njihovo otkriće da sami korijeni, također, mogu emitirati zvučne valove. Za sada, međutim, nemamo ideju kako biljka može proizvesti zvučni signal, a kamoli kako ga može otkriti.
Ako ovo istraživanje bude uspješno, onda ćemo znati da biljke imaju istih pet osjetila kao i životinje. Bilo kako bilo, nema sumnje da su biljke senzualno svjesni organizmi.
Izvor: wakeup-world