Reakcja Mimosa pudica na dotyk jest szczególną formą ruchu roślin ze względu na jego gwałtowność[1]

Inteligencja roślin – złożone zachowania adaptacyjne występujące u roślin. Zachowania te umożliwiają organizmom roślinnym dostosowanie się do warunków środowiska[2][3]. Mechanizmy adaptacyjne, będące plastyczną reakcją fenotypową w odpowiedzi na sygnały ze środowiska powstały w wyniku ewolucji i obejmują zachowania takie jak reakcja na stres lub obrona przed patogenem. Właściwe reagowanie na zmieniające się warunki wymaga istnienia pamięci, uczenia się i inteligencji[4][2]. Reakcje roślin mogą mieć charakter morfologiczny lub fizjologiczny. Koncepcja inteligentnych zachowań u roślin została zapoczątkowana przez Karola Darwina[5].

Historia

Możliwość istnienia życia wewnętrznego u roślin rozważał Arystoteles. Linneusz postulował istnienie wzrostu u kamieni, wzrostu i życia u roślin oraz życia i czucia u zwierząt. Istnienie centrum inteligencji u roślin odpowiadającego mózgowi zwierząt zostało zaproponowane przez Darwina. Centrum takie miało być zlokalizowane w wierzchołku korzenia i odpowiadać za przetwarzanie sygnałów odbieranych przez komórki czuciowe. Zdolność do odbierania sygnałów przez organizm roślinny została następnie opisana w podręczniku Rabera „Principles of Plant Physiology“ w roku 1933. W drugiej połowie XX wieku znane już były reakcje roślin na chemiczne i fizyczne sygnały ze środowiska i zaobserwowano także powstawanie potencjałów czynnościowych u łubinu. Przenoszenie informacji w postaci zmian potencjału umożliwiają wiązki przewodzące. Sygnały elektryczne indukowane są w wyniku zranienia oraz w warunkach gwałtownego stresu. Doświadczenia potwierdziły wpływ sygnałów elektrycznych na intensywność fotosyntezy. Znanych jest szereg endogennych substancji chemicznych pełniących rolę regulatorową. Część z nich to fitohormony, których rola w regulacji reakcji morfologicznych i fizjologicznych jest stosunkowo dobrze znana. W roślinach wykryto także wiele substancji, które u zwierząt pełnią funkcję neurotransmiterów. Funkcja tych związków w komórkach roślinnych jest słabo poznana. Związkiem zaangażowanym w wiele reakcji organizmów roślinnych jest tlenek azotu (NO) uczestniczący w regulacji wzrostu korzeni bocznych, geotropizmie, przerywaniu spoczynku nasion, kiełkowaniu, produkcji fitoaleksyn, hamowaniu starzenia i wielu innych[6].

Przejawy inteligencji roślin

Tradycyjne rozumienie inteligencji związane jest z obserwowaniem ruchu, jednak każde zachowanie o charakterze adaptacji może być traktowane jako przejaw inteligencji[7] Główną różnicą w badaniach nad reakcjami zwierząt i roślin jest skala czasowa, która u roślin obejmuje tygodnie lub miesiące[1].

Podstawowym zachowaniem inteligentnym jest uczenie się. Wymaga ono osiągania celu przy jednoczesnej korekcji błędów. Rośliny muszą wykazywać właściwą rekcję na siłę grawitacji, natężenie światła, stężenie soli mineralnych i zawartość wody w środowisku. W przypadku grawitropizmu obserwowano odchylenie rosnących organów, które początkowo przekraczało potrzebę. Kolejne oscylacyjne ruchy wzrostowe umożliwiały dopasowanie reakcji do potrzeb. Zachodziła korekcja błędów w stosunku do celu[1].

Przejawy uczenia się były obserwowane także w ruchach aparatów szparkowych, które muszą zapewnić dostosowanie do ilości wody dostarczanej przez korzenie[1].

Mechanizmy inteligentnych reakcji na bodźce

Uczenie się wymaga istnienia systemu odbioru i przekazywania sygnałów. Badania koncentrują się na poszukiwaniu receptorów i cząstek sygnałowych. Na podstawie analizy genomu Arabidopsis oszacowano, że w roślinie istnieje prawie tysiąc kinaz białkowych. Potwierdzono także występowanie w komórkach roślinnych szeregu cząstek uczestniczących w transdukcji sygnału[8].

Przypisy

  1. a b c d Anthony Trewavas, Aspects of plant intelligence, „Annals of Botany”, 92 (1), 2003, s. 1–20, DOI: 10.1093/aob/mcg101, PMID: 12740212, PMCID: PMC4243628.
  2. a b Anthony Trewavas, Plant intelligence, „Die Naturwissenschaften”, 92 (9), 2005, s. 401–413, DOI: 10.1007/s00114-005-0014-9, PMID: 16142448.
  3. Anthony Trewavas, Green plants as intelligent organisms, „Trends in Plant Science”, 10 (9), 2005, s. 413–419, DOI: 10.1016/j.tplants.2005.07.005, PMID: 16054860.
  4. Anthony Trewavas, What is plant behaviour?, „Plant, Cell & Environment”, 32 (6), 2009, s. 606–616, DOI: 10.1111/j.1365-3040.2009.01929.x, PMID: 19143994.
  5. Richard Karban, Plant behaviour and communication, „Ecology Letters”, 11 (7), 2008, s. 727–739, DOI: 10.1111/j.1461-0248.2008.01183.x, PMID: 18400016.
  6. Zofia Starck, Roślina in vivo– kunszt funkcjonalności wzorowanej na procesach zachodzących u zwierząt, „Wiadomości Botaniczne”, 55 (1/2), 2011, s. 9-25 [dostęp 2019-01-15].
  7. Anthony Trewavas, Mindless mastery, „Nature”, 415 (6874), 2002, s. 841, DOI: 10.1038/415841a, PMID: 11859344.c?
  8. A. Trewavas, How plants learn, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 96 (8), 1999, s. 4216–4218, PMID: 10200239, PMCID: PMC33554.c?

Witaj

Uczę się języka hebrajskiego. Tutaj go sobie utrwalam.

Źródło

Zawartość tej strony pochodzi stąd.

Podziel się