Dapatkah tumbuhan mendengar, berkomunikasi?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Kita semua terlalu chauvinistik. Mengingat diri kita sebagai puncak evolusi, kita mendistribusikan semua makhluk hidup dalam hierarki sesuai dengan tingkat kedekatan dengan diri kita sendiri. Tumbuhan sangat berbeda dengan kita sehingga mereka tampak seperti makhluk seolah-olah tidak sepenuhnya hidup. Nuh dalam Alkitab tidak diberi instruksi apapun untuk menyelamatkan mereka di atas bahtera. Vegan modern tidak menganggap memalukan untuk mengambil nyawa mereka, dan pejuang melawan eksploitasi hewan tidak tertarik pada "hak tanaman." Memang, mereka tidak memiliki sistem saraf, mata atau telinga, mereka tidak dapat memukul atau melarikan diri. Semua ini membuat tanaman berbeda, tetapi tidak kalah dengan cara apa pun. Mereka tidak menjalani keberadaan pasif dari "sayuran", tetapi mereka merasakan dunia di sekitar mereka dan bereaksi terhadap apa yang terjadi di sekitar mereka. Dalam kata-kata Profesor Jack Schultz, "Tumbuhan hanyalah hewan yang sangat lambat."

Mereka mendengar

Kehidupan Rahasia Tumbuhan menjadi publik berkat sebagian besar buku karya Peter Tompkins, yang diterbitkan pada awal 1970-an, pada puncak popularitas gerakan Zaman Baru. Sayangnya, ternyata tidak lepas dari banyak waham yang menjadi ciri khas masa itu dan memunculkan banyak mitos, yang paling terkenal adalah "kecintaan" tumbuhan terhadap musik klasik dan penghinaan terhadap musik modern. “Labu, dipaksa mendengarkan musik rock, menyimpang dari speaker dan bahkan mencoba memanjat dinding kaca ruangan yang licin,” Tompkins menggambarkan eksperimen yang dilakukan oleh Dorothy Retallack.

Saya harus mengatakan bahwa Nyonya Retallack bukanlah seorang ilmuwan, tetapi seorang penyanyi (mezzo-soprano). Eksperimennya, yang direproduksi oleh ahli botani profesional, tidak menunjukkan respons tanaman tertentu terhadap musik dengan gaya apa pun. Tetapi ini tidak berarti bahwa mereka tidak mendengar sama sekali. Eksperimen telah berulang kali menunjukkan bahwa tanaman dapat merasakan dan merespons gelombang akustik - misalnya, akar jagung muda tumbuh ke arah sumber osilasi dengan frekuensi 200-300 Hz (kira-kira dari garam oktaf kecil hingga pe dulu). Mengapa masih belum diketahui.

Secara umum, sulit untuk mengatakan mengapa tanaman membutuhkan "pendengaran", meskipun dalam banyak kasus kemampuan untuk merespon suara bisa sangat berguna. Heidi Appel dan Rex Cockcroft telah menunjukkan bahwa rezuhovidka Tal dengan sempurna "mendengar" getaran yang diciptakan oleh kutu daun yang memakan daunnya. Kerabat kubis yang tidak mencolok ini dengan mudah membedakan suara seperti itu dari suara biasa seperti angin, nyanyian belalang kawin, atau getaran yang disebabkan oleh lalat yang tidak berbahaya di atas daun.

Mereka berteriak

Sensitivitas ini didasarkan pada kerja mekanoreseptor, yang ditemukan di sel-sel semua bagian tanaman. Tidak seperti telinga, mereka tidak terlokalisasi, tetapi didistribusikan ke seluruh tubuh, seperti reseptor taktil kita, dan karena itu jauh dari mungkin untuk segera memahami peran mereka. Setelah memperhatikan serangan, rezukhovidka secara aktif bereaksi terhadapnya, mengubah aktivitas banyak gen, mempersiapkan penyembuhan luka dan melepaskan glukosinolat, insektisida alami.

Mungkin, berdasarkan sifat getarannya, tanaman bahkan membedakan antara serangga: berbagai jenis kutu daun atau ulat menyebabkan respons yang sama sekali berbeda dari genom. Tanaman lain melepaskan nektar manis ketika diserang, yang menarik serangga pemangsa seperti tawon, musuh terburuk kutu daun. Dan semuanya pasti akan memperingatkan tetangga: pada tahun 1983, Jack Schultz dan Ian Baldwin menunjukkan bahwa daun maple yang sehat bereaksi terhadap keberadaan yang rusak, termasuk mekanisme pertahanan. Komunikasi mereka terjadi dalam "bahasa kimia" zat yang mudah menguap.

Mereka berkomunikasi

Kesopanan ini tidak terbatas pada kerabat, dan bahkan spesies yang jauh dapat "memahami" sinyal bahaya satu sama lain: lebih mudah untuk mengusir penyusup bersama-sama. Sebagai contoh, telah dibuktikan secara eksperimental bahwa tembakau mengembangkan reaksi protektif ketika apsintus yang tumbuh di dekatnya rusak.

Tanaman tampaknya berteriak kesakitan, memperingatkan tetangga mereka, dan untuk mendengar teriakan ini, Anda hanya perlu "mengendus" dengan baik. Namun, apakah ini dapat dianggap sebagai komunikasi yang disengaja masih belum jelas. Mungkin dengan cara ini tanaman itu sendiri mentransmisikan sinyal yang mudah menguap dari beberapa bagiannya ke bagian lain, dan tetangganya hanya membaca "gema" kimianya. Komunikasi nyata diberikan kepada mereka … "Internet jamur".

Sistem akar tumbuhan tingkat tinggi membentuk asosiasi simbiosis yang erat dengan miselium jamur tanah. Mereka terus-menerus bertukar bahan organik dan garam mineral. Namun aliran zat rupanya bukan satu-satunya yang bergerak di sepanjang jaringan ini.

Tanaman yang mikorizanya diisolasi dari tetangga berkembang lebih lambat dan mentoleransi pengujian lebih buruk. Hal ini menunjukkan bahwa mikoriza juga berfungsi untuk transmisi sinyal kimia - melalui mediasi, dan bahkan mungkin "penyensoran" dari simbion jamur. Sistem ini telah dibandingkan dengan jaringan sosial dan sering disebut hanya sebagai Wood Wide Web.

Mereka bergerak

Semua "perasaan" dan "komunikasi" ini membantu tanaman menemukan air, nutrisi, dan cahaya, mempertahankan diri dari parasit dan herbivora, dan menyerang diri mereka sendiri. Mereka memungkinkan Anda untuk membangun kembali metabolisme, menumbuhkan dan mengarahkan kembali posisi daun - untuk bergerak.

Perilaku penangkap lalat Venus mungkin tampak seperti sesuatu yang luar biasa: tanaman ini tidak hanya memakan hewan, tetapi juga memburu mereka. Namun predator pemakan serangga tidak terkecuali di antara flora lainnya. Hanya dengan mempercepat video seminggu dalam kehidupan bunga matahari, kita akan melihat bagaimana ia berubah mengikuti matahari dan bagaimana ia "tertidur" di malam hari, menutupi daun dan bunga. Dalam pemotretan kecepatan tinggi, ujung akar yang tumbuh terlihat persis seperti cacing atau ulat yang merayap menuju sasaran.

Tumbuhan tidak memiliki otot, dan gerakan disediakan oleh pertumbuhan sel dan tekanan turgor, "kepadatan" pengisiannya dengan air. Sel bertindak seperti sistem hidrolik yang terkoordinasi secara kompleks. Jauh sebelum perekaman video dan teknik selang waktu, Darwin menarik perhatian pada hal ini, yang mempelajari reaksi lambat tapi jelas dari akar yang tumbuh terhadap lingkungan.

Bukunya The Movement of Plants berakhir dengan yang terkenal: "Hampir tidak berlebihan untuk mengatakan bahwa ujung akar, yang diberkahi dengan kemampuan untuk mengarahkan pergerakan bagian-bagian yang berdekatan, bertindak seperti otak salah satu hewan tingkat rendah… yang merasakan kesan dari indra dan memberikan arah ke berbagai gerakan."

Beberapa cendekiawan menganggap kata-kata Darwin sebagai pencerahan lain. Ahli biologi dari Universitas Florence Stefano Mancuso menarik perhatian pada sekelompok sel khusus pada ujung batang dan akar yang tumbuh, yang terletak di perbatasan antara sel-sel pembagi meristem apikal dan sel-sel zona peregangan yang terus berkembang. tumbuh, tetapi tidak membelah.

Kembali pada akhir 1990-an, Mancuso menemukan bahwa aktivitas "zona transisi" ini mengarahkan perluasan sel-sel di zona peregangan, dan dengan demikian pergerakan seluruh akar. Ini terjadi karena redistribusi auksin, yang merupakan hormon pertumbuhan tanaman utama.

Mereka pikir?

Seperti di banyak jaringan lain, para ilmuwan melihat perubahan yang sangat akrab dalam polarisasi membran dalam sel-sel zona transisi itu sendiri.

Muatan di dalam dan di luarnya berfluktuasi, seperti potensial pada membran neuron. Tentu saja, kinerja otak yang sebenarnya tidak akan pernah dicapai oleh kelompok sekecil itu: tidak lebih dari beberapa ratus sel di setiap zona transisi.

Tetapi bahkan dalam tanaman herba kecil, sistem akar dapat mencakup jutaan ujung yang berkembang seperti itu. Singkatnya, mereka sudah memberikan jumlah "neuron" yang cukup mengesankan. Struktur jaringan pemikiran ini menyerupai jaringan Internet terdistribusi yang terdesentralisasi, dan kerumitannya cukup sebanding dengan otak mamalia yang sebenarnya.

Sulit untuk mengatakan seberapa banyak "otak" ini mampu berpikir, tetapi ahli botani Israel Alex Kaselnik dan rekan-rekannya menemukan bahwa dalam banyak kasus, tanaman berperilaku hampir seperti kita. Para ilmuwan menempatkan kacang polong biasa dalam kondisi di mana mereka dapat menumbuhkan akar dalam pot dengan kandungan nutrisi yang stabil atau di pot tetangga, di mana itu terus berubah.

Ternyata jika ada cukup makanan di pot pertama, kacang polong akan menyukainya, tetapi jika terlalu sedikit, mereka akan mulai "mengambil risiko" dan lebih banyak akar akan tumbuh di pot kedua. Tidak semua spesialis siap menerima gagasan tentang kemungkinan berpikir pada tumbuhan.

Rupanya, lebih dari yang lain, dia mengejutkan Stefano Mancuso sendiri: hari ini ilmuwan adalah pendiri dan kepala "Laboratorium Internasional Neurobiologi Tumbuhan" yang unik dan menyerukan pengembangan robot "mirip tanaman". Panggilan ini memiliki logikanya sendiri.

Lagi pula, jika tugas robot seperti itu bukan untuk bekerja di stasiun luar angkasa, tetapi untuk mempelajari rezim air atau memantau lingkungan, lalu mengapa tidak fokus pada tanaman yang sangat beradaptasi dengan ini? Dan ketika saatnya tiba untuk mulai mengubah bentuk Mars, siapa yang lebih baik daripada tanaman yang akan "memberi tahu" bagaimana mengembalikan kehidupan ke gurun?.. Masih mencari tahu apa yang dipikirkan tanaman itu sendiri tentang eksplorasi ruang angkasa.

Koordinasi

Tumbuhan memiliki pemahaman yang luar biasa tentang posisi "tubuh" mereka sendiri di luar angkasa. Tanaman, yang diletakkan miring, akan mengarahkan dirinya sendiri dan terus tumbuh ke arah yang baru, dengan sempurna membedakan mana yang naik dan mana yang turun. Sementara pada platform berputar, itu akan tumbuh ke arah gaya sentrifugal. Keduanya terkait dengan kerja statosit, sel yang mengandung bola statolitik berat yang mengendap di bawah gravitasi. Posisi mereka memungkinkan tanaman untuk "merasakan" hak vertikal.