Neurobiologi tumbuhan: apa yang dipikirkan tumbuhan?

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

Tumbuhan tidak memiliki otak dan sel saraf; dibandingkan dengan hewan, mereka tampaknya tidak peka. Namun, ahli biologi tahu bahwa perwakilan dari kelompok organisme multiseluler ini menerima informasi dari luar dan memprosesnya, mereka dapat berkomunikasi satu sama lain menggunakan sinyal kimia.

Apakah layak berbicara tentang "kecerdasan" tanaman?

Apa yang akan menggantikan saraf dan otak?

Bunga putih halus dari anemon pohon ek adalah dekorasi hutan di zona tengah. Bukan hal yang aneh untuk melihat kelopaknya terlipat bersama, meskipun hari yang cerah sedang berjalan lancar. Jadi tunggu hujan. Dengan menghilangkan bunga, tanaman kecil melindungi mereka dari air dan hembusan angin.

Di dunia flora, ada banyak mekanisme seperti itu untuk beradaptasi dengan perubahan kondisi cuaca, melindungi diri dari hama, menyembuhkan luka, dan mendapatkan nutrisi di tempat.

Organ persepsi pada tumbuhan adalah sel reseptor khusus, saluran ion di membran sel yang mentransmisikan sinyal listrik, badan khusus yang memiliki beberapa sifat neuron.

Untuk bertukar informasi antara bagian tubuh yang berbeda, berbagai senyawa mediator diproduksi: hormon, senyawa kimia, RNA non-coding kecil. Semua mekanisme ini berhasil menggantikan indera dan sistem saraf bagi tumbuhan.

Persepsi sensorik tanaman dipelajari secara aktif sampai tahun 1970-an, dan kemudian secara bertahap memudar.

Pada tahun 2005, Stefano Mansuko dari Universitas Florence (Italia) dan František Baluschka dari Universitas Bonn (Jerman) memutuskan bahwa ada banyak data tentang "kecerdasan" tanaman dan sudah waktunya untuk mengaktifkan arah ini.

Mereka menyebutnya "ilmu saraf tanaman". Tentu saja, ini adalah metafora - kita berbicara tentang studi tentang reaksi dan respons terhadap rangsangan eksternal.

Pengikut neurobiologi tumbuhan percaya bahwa dalam kaitannya dengan flora, kita dapat berbicara tentang memori, sistem akumulasi, penyimpanan dan pemrosesan informasi, serta mekanisme pengambilan keputusan. Menurut beberapa ilmuwan, ini tidak memerlukan otak dan sistem saraf, seperti pada hewan.

Komunitas ilmiah secara keseluruhan sangat kritis terhadap bidang ini. Pada saat yang sama, pekerjaan di bidang komunikasi dan sistem sinyal tanaman sekarang berada di garis depan sains.

Apartemen komunal padang rumput

Salah satu penemuan besar dalam beberapa tahun terakhir adalah bahwa tanaman mampu mengenali tetangga mereka. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan lampu merah sinar tinggi, sinyal kimia, metabolit sekunder.

Pengetahuan tentang spesies di sekitarnya membantu tanaman bertahan hidup: menghindari naungan, bertahan melawan musuh, memilih makanan terbaik.

Tanaman merasakan senyawa kimia - apa yang kita sebut bau dari spesies tetangga. Mereka ditularkan melalui udara dan bawah tanah oleh akar.

Ilmuwan China dalam jurnal Nature Communications mengutip hasil eksperimen dengan gandum. Penelitian telah menunjukkan bahwa tanaman ini membedakan bau dari sekitar seratus spesies berbeda yang tumbuh berdampingan melalui akar.

Sebagai tanggapan, ia melepaskan zatnya sendiri untuk mengatur hubungan - misalnya, sesuatu seperti antibiotik jika ada pesaing di dekatnya. Akibatnya, gandum menghambat pertumbuhannya.

Tentu saja, metode komunikasi kimia ini tidak serupa dengan indera penciuman pada hewan, tetapi tanaman pasti tidak hanya memancarkan, tetapi juga merasakan bau.

Misalnya, parasit bindweed, dodder, menemukan tanaman inang dengan unsur-unsur yang mudah menguap dan membentang ke arahnya.

Wormwood yang terluka oleh hama memperingatkan kerabat tentang bahaya bau yang ditingkatkan.

Ramuan abadi goldenrod mampu dengan sendirinya memahami senyawa kimia (feromon) yang dikeluarkan oleh lalat jantan beraneka ragam yang memikat betina. Larva lalat yang disimpan pada tanaman menyebabkan penyakit dalam bentuk empedu - bola besar.

Para ilmuwan telah menyarankan bahwa goldenrod bau lalat dan memperkuat sistem kekebalan tubuh untuk melawan penyakit yang tak terelakkan. Untuk melakukan ini, daun rumput meningkatkan kandungan asam jasmonic, yang mengusir hama dan membantu menyembuhkan kerusakan jaringan.

pendengaran yang baik

Pada tahun 1970, buku "The Secret Life of Plants" oleh Peter Tompkins dan Christopher Bird diterbitkan di AS. Di dalamnya, tanpa mengandalkan fakta ilmiah, banyak informasi fantastis tentang bunga dan pohon diberikan. Misalnya, dikatakan bahwa tanaman stres jika telur pecah di hadapan mereka, labu menyimpang dari speaker jika batu terdengar dari mereka.

Saat ini, banyak fakta telah dikumpulkan tentang persepsi suara oleh tanaman. Pada tahun 2014, para ilmuwan dari University of Missouri (AS) memengaruhi ramuan kecil, Arabidopsis (Tal rezuhovidka) menggunakan suara yang dikunyah ulat.

Ternyata hal ini meningkatkan kandungan antosianin (pewarna ungu) dan glukosinolat (pahit) pada daun tanaman. Pengalaman menunjukkan bahwa rezukovidka bereaksi berbeda terhadap getaran udara yang disebabkan oleh daun yang dikunyah, angin, dan serangga yang berkicau.

Para ilmuwan dari Universitas Mississippi baru-baru ini melakukan eksperimen dengan kedelai dan serangga yang hidup di dalamnya - kepik dan kutu daun kedelai. Mereka dipengaruhi oleh berbagai jenis suara, termasuk kebisingan kota, traktor, rock and roll. Setelah dua minggu, biomassa tanaman menurun dibandingkan dengan kontrol.

Namun, para ilmuwan tidak cenderung percaya bahwa batu secara langsung menindas tanaman. Sebaliknya, ia entah bagaimana mempengaruhi hama, yang mengintensifkan aktivitas mereka.