Incredibila lume senzorială a plantelor

0
659
Mască individulă la preț de producător - 3,5 RON(inclusivTVA) - Click AICI

5Simțim o plăcută senzație de mângâiere molatecă atunci când călcăm cu talpa goală pe o pajiște, nările și gura ni se îmbibă de parfum proaspăt și crud atunci când mușcăm dintr-un măr și adulmecarea unei flori ne poate transporta instantaneu, în mintea noastră, către cele mai frumoase peisaje și trăiri. Lumea vegetală ne stimulează constant simțurile, dar noi nu considerăm niciodată plantele ca fiind ființe senzoriale.

Aparent, o greșeală. În mod evident, iarba, fructele, florile, legumele, copacii nu au nasuri, ochi, urechi, guri și piele și totuși, este de părere Daniel Charmovitz, autorul cărții „What a Plant Knows” și director al Centrului de Bioștiințe Vegetale Manna din cadrul Universității Tel Aviv, „indivizii” din lumea plantelor pot să miroasă, să vadă, să audă, să guste, să simtă, ba chiar au și memorie.

Deși poate nu pare, toate aceste abilități sunt foarte importante pentru plante deoarece, indiferent de ceea ce li se întâmplă, ele rămân fixate în loc – nu pot migra după hrană, nu pot fugi de dăunători sau să se adăpostască din calea unei furtuni. Pentru a crește și a supraviețui în condiții imprevizibile, plantele trebuie să își simtă mediul și să reacționeze în consecință, potrivit lui Charmovitz.

Simțul vizual

La fel ca și oamenii, plantele detectează lumina pentru că, așa cum noi avem fotoreceptori în ochi, și ele au propriile mecanisme cu rol similare în ramuri, în frunze și în diverse alte „organe”. Astfel, plantele pot face diferența dintre lumina roșie și cea albastră și chiar să detecteze lungimi de undă imperceptibile pentru ochiul omenesc, din zonele roșii și ultraviolete extreme ale spectrului. Totodată, plantele pot vedea direcția din care vine lumina, dacă este intensă sau slabă și pot să își dea seama cu cât timp în urmă s-a întunecat.

Fotosinteza folosește energia luminoasă pentru a transforma dioxidul de carbon și apa în zahăr, deci plantele au nevoie să detecteze sursele de lumină pentru a se putea hrăni. Fotosinteza interacționează cu lumina albastră prin fotoreceptori aflați în membranele celulelor din vârfurile plantelor. Fototropinele sunt sensibile la lumina albastră, iar atunci când o detectează declanșează o cascadă de semnale care, în schimb, modulează activitatea hormonului auxină. Acest lucru face ca celulele de pe partea umbrită a tulpinelor să se alungească, mișcând planta după lumină.

Plantele văd lumina roșie cu ajutorul receptorilor din frunze numiți fitocromi, un fel de întrerupătoare activate de lumină care, atunci când sunt iradiate cu lumină roșie își schimbă conformația astfel încât devin sensibile la lumina roșie din extremitatea spectrului vizibil, iar atunci când sunt iradiate de aceasta din urmă devin sensibile la lumina roșie obișnuită. Acest lucru are două funcții cheie. Le permite plantelor să „se culce” la sfârșitul zilei – pentru că lumina roșie din extremele spectrului predomină la asfințit – și să se trezească iar de dimineață atunci când Soarele este destul de sus pe cer încât lumina roșie să le activeze din nou fitocromii.

De asemenea, capacitatea de a detecta lumina le permite plantelor să simtă când sunt în umbră. Clorofila, principalul pigment al fotosintezei, absroarbe lumina roșie dar nu și pe cea roșie extremă, așasar atunci când o plantă este acoperită de altele  va vedea mai multă lumină roșie extremă decât atunci când crește direct în lumina solară. Acest lucru influențează direct nivelul de fitocromi activați, făcând ca planta să crească rapid pentru a obține o mai bună expunere la Soare.

Fototropinele și fitocromii sunt complet diferite de fotoreceptorii din ochii animalelor, deși și unele și ceilalți constau dintr-o proteină conectată la un colorant chimic ce absoarbe lumina. Există, totuși, un tip de fotoreceptor pe care îl avem în comun cu lumea vegetală. În timpul orelor diurne, criptocromii din celule detectează lumina albastră și UV, folosind acest semnal pentru a regla ceasul intern al unui organism, sau ciclul său circadian. La plante, acest ceas reglează multe procese, inclusiv mișcarea frunzelor și fotosinteza. Cu alte cuvinte, văzul le ajută pe plante să știe chiar și ora.

2Simțul tactil

Plantele trăiesc într-o lume tactilă și se manifestă în acest sens: crengile sunt mișcate de vânt, iar vița de vie caută susținere stabilă pe care să se cațere. Plantele sunt sensibile chiar și la condițiile termice, ceea ce le permite să răspundă la stimuli climatici prin adaptarea ratelor de creștere și prin modularea consumului de apă. Numai simpla atingere sau scuturare a unei plante poate fi de ajuns pentru a-i încetini dezvoltarea, motiv pentru care vegetația din locurile cu vânturi puternice tinde să fie pipernicită.

Toate plantele detectează la un anumit nivel forțele mecanice, dar senzitivitatea tactilă este cel mai evidentă în cazul plantei carnivore dionea (Dionaea muscipula). Atunci când o insectă sau chiar o mică broască se târăște pe frunzele ei special adaptate, acestea se închid cu o forță surprinzătoare, capturând ca într-o temniță prada neprevenită și împiedicându-i evadarea.

Donea „știe” când să se închidă deoarece simte cum prada sa atinge perii mari de pe cei doi lobi ai capcanei. Dar nu se va declanșa pur și simplu la orice stimulare – cel puțin două atingeri ale perilor trebuie să aibă loc la interval de circa 20 de secunde una față de cealaltă. Acest lucru contribuie la confirmarea faptului că prada are dimensiunile optime și că nu va putea să evadeze din strânsoare.

3Mecanismul prin care dionea își simte prada este foarte similar cu modul în care și noi simțim o insectă cum ni se mișcă pe brat. Receptorii tactili din piele simt insecta și activează un curent electric care circulă prin nervi până când ajune la creier, care înregistrează prezența insectei și generează un răspuns. Asemănător, atunci când o insectă atinge perii dioneei, aceasta induce un curent care radiază prin frunze. Acest lucru activează canale inonice în membranele celulare iar capcana se închide subit, totul în mai puțin de o zecime de secundă.

Deși majoritatea plantelor nu reacționează cu aceeași rapiditate, ele simt o stimulare mecanică după aceleași principii. Fascinant este că până și la nivelul celulelor individuale, plantele și animalele folosesc proteine similare pentru a simți lumea din jur. Acești receptori mecanici sunt încorporați în membranele celulare și, stimulați de presiune sau distorsiune mecanică, ei permit ionilor încărcați să traverseze membranele. Acest lucru creează o diferență în încărcătura electrică dintre interiorul și exteriorul celulei, ceea ce generează un curent.

Deosebit de noi, plantelor le lipsește un creier care să traducă aceste semnale în senzații cu anumite conotații emoționale. Cu toate aceste, senzitivitatea lor tactilă le permite să răspundă la schimbările de mediu în moduri specifice și corespunzătoare.

Simțul olfactiv

Speciile de plante parazite cunoscute sub denumirea generică de „cuscută” reprezintă „câinele adulmecător” al lumii vegetale. Nu conțin aproape deloc clorofilă – pigmentul care permite majorității plantelor să se hrănească – deci pentru a mânca ele trebuie să absoarbă seva altor plante. Cuscuta folosește simțul olfactiv pentru a-și detecta gazda; poate distinge potențialele victime după mirosul emanat, alegându-și favoritele și folosind totodată miasmele eliberate de specimenele nesănătoase pentru a le evita.

4Cuscuta este în mod special sensibilă la mirosuri, dar toate plantele au simț olfactiv. La animale, senzorii din nas recunosc și se contopesc cu moleculele din aer. Și plantele au receptori care răspund la substanțe chimice volatile, dar funcționează un pic diferit. Se pare că toate fructele în proces de coacere emit etilenă în cantități uriașe și o pot mirosi pe a altora atunci când sunt crude, ceea ce le încurajează coacerea.

Prin aceasta, se asigură coacerea uniformă a fructului, dar și coacerea fructelor învecinate, producându-se astfel și mai multă etilenă care generează o coacere în cascadă. Pârguirea coordonată este importantă pentru că atrage animalele să consume fructul și să împrăștie semnințele. Etilena este un hormon al plantelor care reglează numeroase procese, deci capacitatea de a o detecta vine și cu alte avantaje, precum coordonarea schimbării culorii frunzelor toamna.

Dar, dincolo de toate acestea, mirosurile le permit plantelor să comunice. Mai multe cercetări derulate în anii ’80 au demonstrat că pomii sănătoși din vecinătatea celor infestați de omizi rezistau la dăunători pentru că frunzele lor conțineau substanțe chimice care îi făceau respingători pentru dăunători. Alți pomi izolați de zona de infestare nu au produs aceste substanțe chimice, deci se pare că arborii atacați au trimis un mesaj feromonic pe calea aerului care a avertizat copacii sănătoși din împrejurimi să se pregătească pentru atac. Foarte multe chimicale volatile sunt implicate în acest proces.

Simțul gustativ

În cazul nostru, mirosul și gustul sunt simțuri puternic intercalatate, prin aceea că mirosul amplifică sau diminuează gusturile detectate de limbile noastre. Anatomic, cavitățile bucală și nazală în cazul omului și al animalelor sunt conectate astfel încât nasurile noastre să poată intercepta mirosurile eliberate de mâncare atunci când este mestecată. Diferența majoră dintre cele două este că mirosul gestionează chimicalele volatile, iar gustul le simte pe cele solubile.

Cele două simțuri sunt interconectate și la plante. Acest lucru se poate observa cel mai bine în răspunsurile lor la atacurile insectelor sau ale bacteriilor patogene. După cum am aflat, plantele atacate emană o varietate de substanțe chimice volatile pentru a-și avertiza vecinii, dar o astfel de substanță denumită metil-iasmonat este în mod special importantă.

Aici intervine gustul. Deși metil-iasmonatul este un gaz și deci o moleculă-mesager aeriană eficientă, ea nu este foarte activă la plante. În schimb, atunci când substanța este propagată prin stomate – porii de pe suprafața frunzei – se transformă în acid iasmonat solubil în apă. Acesta se atașează de un receptor specific din celule și declanșează răspunsurile de apărare ale frunzei. Întocmai așa cum limbile noastre conțin receptori pentru diferite molecule de gust din hrană, plantele conțin receptori pentru diferite molecule solubile, inclusiv acidul iasmonat.

Cum gustul implică chimicale solubile, nu este surprinzător că mare parte din simțul gustativ al unei plante se localizează la nivelul rădăcinilor, așa cum sunt ele, înconjurate de pământ și de apă. Un experiment clasic relevă faptul că plantele pot folosi mesaje chimice subterane pentru a-și recunoaște rudele din apropiere.

Există de asemenea și comunicarea de la rădăcină la rădăcină între vecini neînrudiți. Atunci când un răzor de plante a fost supus unor condiții de secetă, a durat numai o oră pentru ca mesajul să ajungă la plantele aflate la cinci răzori mai departe, făcându-le să-și închidă stomatele pregătindu-se astfel pentru lipsa apei. Alte plante, care erau mult mai apropiate dar neconectate prin rădăcinile lor la cele din primul răzor nu au avut nicio reacție. Așadar, trebuie că semnalul este transmis de la o rădăcină la alta, probabil sub forma unei molecule solubile.

1Simțul auditiv

Cu toții am auzit numeroase povești și teorii referitoare la preferințele muzicale ale plantelor. Unii oameni cred că ele înfloresc și prosperă atunci când sunt expuse la compoziții clasice, alții cred că muzica rock, heavy metal le-ar face bine.

Deși cercetările în acest sens au un trecut consistent, în mare parte ele nu sunt foarte exacte din punct de vedere științific; la urma urmei, nu testăm simțul vizual al unei plante prezentându-i un panou de testare oftalmologică și cerându-i să citească rândul inferior. De asemenea, simțul olfactiv al plantei nu se măsoară în funcție de abilitatea acesteia de a discerne între două parfumuri.

Muzica nu este relevantă din punct de vedere ecologic pentru plante, deci nu este cazul să ne așteptăm ca acestea să fie acordate la ea într-un fel aparte. Totuși, există sunete care, cel puțin în teorie, pot avantaja plantele atunci când sunt „auzite” de acestea. Astfel de sunete pot fi, mai degrabă, vibrații/zumzete produse de insecte precum albinele și sunete foarte slabe care pot fi create de organisme chiar și mai mici.

Plantele ar putea beneficia chiar și de pe urma abilității de a detecta unele sunete produse de alte plante. De exemplu, cercetătorii de la Institutul Științelor Botanice din Berna, Elveția, au înregistrat recent vibrații ultrasonice emanate de pini și de stejari în timpul secetei, probabil pentru a le semnaliza altor copaci să se pregătească de uscăciune.

Stefano Mancuso din cadrul Laboratorului Internațional de Neurobiologie Botanică de la Universitatea din Florența, Italia și colegii săi încep să aplice standarde riguroase studierii auzului plantelor. Rezultatele lor preliminare indică faptul că rădăcinile de porumb cresc către frecvențe specifice de vibrații.

Chiar mai surprinzătoare este descoperirea că rădăcinile însele ar putea emite unde sonore. Momentan, însă, nu știm nici măcar cum ar putea produce o plantă semnale acustice, deci cu atât  mai puțin cum le-ar poate detecta. Dacă cercetarea în acest sens progresează, totuși, am putea descoperi cu certitudine că și plantele au, asemenea animalelor, toate cele cinci simțuri. Indiferent de situație, însă, a devenit evident faptul că plantele sunt organisme senzitive și oarecum conștiente, nicidecum doar obiecte neanimate.

 

Sursa: stiintasitehnica.ro

Jurnal Spiritual [fbshare type=”button”] [google_plusone size=”standard” annotation=”none” language=”English (UK)”]        [fblike style=”standard” showfaces=”false” width=”450″ verb=”like” font=”arial”]

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here