Өсүмдүктөрдүн нейробиологиясы: өсүмдүктөр эмне деп ойлошот?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Өсүмдүктөрдүн мээси жана нерв клеткалары жок, жаныбарларга салыштырмалуу алар сезимсиз көрүнөт. Бирок, биологдор көп клеткалуу организмдердин бул тобунун өкүлдөрү маалыматты сырттан кабыл алып, аны иштетип, химиялык сигналдар аркылуу бири-бири менен байланыша аларын билишет.

Өсүмдүктөрдүн "акылдуулугу" жөнүндө сөз кылуунун кереги барбы?

Нерв менен мээни эмне алмаштырат

Эмен дарагы актинанын назик ак гүлдөрү орто зонанын токойлорун кооздоп турат. Күн ачык болсо да, анын гүл жалбырактары бүктөлүп турганы сейрек эмес. Андыктан жамгырды күт. Гүлдөрдү алып салуу менен кичинекей өсүмдүк аларды суудан жана шамалдан коргойт.

Өсүмдүк дүйнөсүндө аба ырайынын өзгөрүшүнө ыңгайлашуу, зыянкечтерден коргонуу, жараларды айыктыруу, жеринде азык алуу үчүн көптөгөн механизмдер бар.

Өсүмдүктөрдөгү кабылдоо органдары – бул атайын кабылдагыч клеткалар, электрдик сигналдарды өткөрүүчү клетка мембранасындагы ион каналдары, нейрондордун кээ бир касиеттерине ээ болгон өзгөчө денелер.

Дененин ар кайсы бөлүктөрүнүн ортосунда маалымат алмашуу үчүн ар кандай ортомчу кошулмалар: гормондор, химиялык кошулмалар, коддолбогон майда РНКлар өндүрүлөт. Бул механизмдердин баары өсүмдүктөрдүн сезимдерин жана нерв системасын ийгиликтүү алмаштырат.

Өсүмдүктөрдүн сенсордук кабылдоосу 1970-жылдарга чейин активдүү изилденип, кийин бара-бара өчүп кеткен.

2005-жылы Флоренция университетинен (Италия) Стефано Мансуко жана Бонн университетинен (Германия) Франтишек Балушка өсүмдүктөрдүн "интеллекти" жөнүндө көп маалыматтар бар жана бул багытты активдештирүү мезгили келди деп чечишкен.

Алар муну "өсүмдүк неврологиясы" деп аташкан. Албетте, бул метафора - сөз тышкы стимулдарга реакцияларды жана жоопторду изилдөө жөнүндө болуп жатат.

Өсүмдүк нейробиологиясынын жолдоочулары флорага карата эс тутум, маалыматты топтоо, сактоо жана кайра иштетүү системасы, ошондой эле чечим кабыл алуу механизми жөнүндө сөз кылууга болот деп эсептешет. Кээ бир окумуштуулардын айтымында, бул үчүн жаныбарлардагыдай мээ жана нерв системасы талап кылынбайт.

Жалпысынан илимий коомчулук бул тармакка сын көз карашта. Ошону менен бирге заводдордун байланыш жана сигнал системалары тармагындагы иштер азыр илимдин алдыңкы сабында турат.

Шалбаа коммуналдык батир

Акыркы жылдардагы эң негизги ачылыштардын бири – өсүмдүктөрдүн кошуналарын тааный алышы. Бул үчүн алар жогорку нурлуу кызыл жарыкты, химиялык сигналдарды, экинчилик метаболиттерди колдонушат.

Курчап турган түрлөрдү билүү өсүмдүктүн аман калышына жардам берет: көлөкөдөн качуу, душмандардан коргонуу, эң жакшы тамакты тандоо.

Өсүмдүктөр химиялык кошулмаларды кабыл алышат - биз кошуна түрлөрдүн жыттарын деп аташат. Алар аба аркылуу, жер астында тамыр аркылуу жугат.

Кытайлык илимпоздор Nature Communications журналында буудай менен болгон эксперименттердин жыйынтыктарын келтиришет. Изилдөөлөр бул өсүмдүктүн тамыры аркылуу жанаша өскөн жүзгө жакын түрдүн жыттарын айырмалай турганын көрсөттү.

Жооп катары, ал мамилелерди жөнгө салуу үчүн өзүнүн заттарын чыгарат - мисалы, жакын жерде атаандаштар бар болсо, антибиотиктер сыяктуу. Натыйжада буудай алардын өсүшүнө тоскоол болот.

Албетте, химиялык байланыштын бул ыкмасы жаныбарлардын жыт сезүүсүнө окшош эмес, бирок өсүмдүктөр сөзсүз жыттарды чыгарбастан, ошондой эле кабылдай алат.

Маселен, мите курт, dodder, учуучу элементтер менен қожайын өсүмдүктү таап, анын багыты боюнча созулат.

Зыянкечтер менен жараланган полын жакындарына күчөтүлгөн жыт коркунучу жөнүндө эскертет.

Көп жылдык чөп алтын таякча ургаачысын азгырып турган ала чымындын эркектери бөлүп чыгарган химиялык кошулмаларды (феромондорду) өзү кабыл алууга жөндөмдүү. Өсүмдүккө түшкөн чымын личинкасы өт түрүндөгү ооруну пайда кылат - чоң шар.

Окумуштуулар алтын таяк чымындын жытын сезип, иммундук системаны бекемдейт деп айтышкан. Бул үчүн, чөптүн жалбырактары зыянкечтерди кайтарып, кыртыштын бузулушун айыктыруучу жашмон кислотасын көбөйтөт.

Жакшы угуу

1970-жылы АКШда Питер Томпкинс менен Кристофер Бердтин "Өсүмдүктөрдүн жашыруун жашоосу" китеби жарык көргөн. Анда илимий фактыларга таянбастан, гүлдөр жана бак-дарактар тууралуу көптөгөн фантастикалык маалыматтар берилген. Маселен, өсүмдүктөр алардын жанында жумуртка сынса стресске кабылат, ашкабак алардан таш үнү чыкса динамиктерден четтейт деп айтылган.

Азыркы учурда өсүмдүктөрдүн үндөрдү кабыл алуусу боюнча көптөгөн фактылар топтолгон. 2014-жылы Миссури университетинин (АКШ) илимпоздору арабидопсис (Tal rezuhovidka) аттуу кичинекей чөпкө курт чайнаган үн аркылуу таасир эткен.

Бул өсүмдүктүн жалбырактарындагы антоцианиндердин (кызгылт көк боёктордун) жана глюкозинолаттардын (ачуу) курамын көбөйтөт экен. Тажрыйба көрсөткөндөй, резуковидка жалбырактарды чайнап, шамал жана чычкан курт-кумурскалар менен шартталган абанын титирөөсүнө башкача жооп берет.

Миссисипи университетинин окумуштуулары жакында соя жана анда жашаган курт-кумурскалар – ледиберддер жана соя мителери менен эксперимент жүргүзүштү. Аларга шаардын ызы-чуусу, трактор, рок-н-рол сыяктуу үндөрдүн ар кандай түрлөрү таасир эткен. Эки жумадан кийин өсүмдүк биомассасы көзөмөлгө салыштырмалуу азайган.

Бирок, илимпоздор таш түздөн-түз өсүмдүктөрдү кысымга деп ишенүүгө жакын эмес. Тескерисинче, ал кандайдыр бир жол менен зыянкечтерге таасирин тийгизип, алардын ишмердүүлүгүн күчөткөн.