Sinh học thần kinh thực vật: thực vật nghĩ gì?

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Thực vật không có não và các tế bào thần kinh, so với động vật, chúng dường như không nhạy cảm. Tuy nhiên, các nhà sinh vật học biết rằng các đại diện của nhóm sinh vật đa bào này nhận thông tin từ bên ngoài và xử lý nó, chúng có thể liên lạc với nhau bằng các tín hiệu hóa học.

Có đáng nói về “trí thông minh” của thực vật?

Điều gì sẽ thay thế các dây thần kinh và não bộ

Những bông hoa màu trắng tinh tế của cây sồi hải quỳ là trang trí của những khu rừng ở vùng giữa. Không có gì lạ khi nhìn thấy những cánh hoa của cô ấy xếp lại với nhau, mặc dù ngày nắng đang ngập tràn. Vì vậy, hãy đợi những cơn mưa. Bằng cách ngắt bỏ những bông hoa, cây nhỏ bảo vệ chúng khỏi nước và gió giật.

Trong thế giới thực vật, có rất nhiều cơ chế như vậy để thích nghi với điều kiện thời tiết thay đổi, bảo vệ bản thân khỏi sâu bệnh, chữa lành vết thương và lấy chất dinh dưỡng tại chỗ.

Cơ quan tri giác ở thực vật là các tế bào thụ cảm đặc biệt, các kênh ion trong màng tế bào truyền tín hiệu điện, các cơ quan đặc biệt có một số đặc tính của tế bào thần kinh.

Để trao đổi thông tin giữa các bộ phận khác nhau của cơ thể, các hợp chất trung gian khác nhau được tạo ra: hormone, hợp chất hóa học, RNA nhỏ không mã hóa. Tất cả các cơ chế này thay thế thành công các giác quan và hệ thần kinh cho thực vật.

Nhận thức cảm tính về thực vật được nghiên cứu tích cực cho đến những năm 1970, và sau đó dần mất đi.

Năm 2005, Stefano Mansuko từ Đại học Florence (Ý) và František Baluschka từ Đại học Bonn (Đức) quyết định rằng có rất nhiều dữ liệu về “trí thông minh” của thực vật và đã đến lúc kích hoạt hướng đi này.

Họ gọi nó là "khoa học thần kinh thực vật". Tất nhiên, đây là một phép ẩn dụ - chúng ta đang nói về việc nghiên cứu các phản ứng và phản ứng với các kích thích bên ngoài.

Những người theo thuyết sinh học thần kinh thực vật tin rằng liên quan đến hệ thực vật, chúng ta có thể nói về trí nhớ, hệ thống tích lũy, lưu trữ và xử lý thông tin, cũng như cơ chế ra quyết định. Theo một số nhà khoa học, việc này không cần đến não và hệ thần kinh như ở động vật.

Cộng đồng khoa học nói chung rất quan trọng đối với lĩnh vực này. Đồng thời, làm việc trong lĩnh vực liên lạc và hệ thống tín hiệu của thực vật hiện đang đi đầu trong khoa học.

Căn hộ chung cư Meadow

Một trong những khám phá quan trọng của những năm gần đây là thực vật có thể nhận ra những người hàng xóm của chúng. Để làm điều này, họ sử dụng ánh sáng đỏ chùm tia cao, tín hiệu hóa học, chất chuyển hóa thứ cấp.

Kiến thức về các loài xung quanh giúp cây tồn tại: tránh bóng râm, chống lại kẻ thù, chọn thức ăn tốt nhất.

Thực vật cảm nhận các hợp chất hóa học - cái mà chúng ta gọi là mùi từ các loài lân cận. Chúng được rễ truyền qua không khí và dưới đất.

Các nhà khoa học Trung Quốc trên tạp chí Nature Communications đã trích dẫn kết quả thí nghiệm với lúa mì. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng loài cây này phân biệt mùi của khoảng một trăm loài khác nhau mọc cạnh nhau qua rễ.

Để đáp lại, nó tiết ra các chất riêng của mình để điều chỉnh mối quan hệ - ví dụ, một thứ như thuốc kháng sinh nếu có đối thủ cạnh tranh gần đó. Kết quả là lúa mì ức chế sự phát triển của chúng.

Tất nhiên, phương pháp giao tiếp hóa học này không giống với khứu giác ở động vật, nhưng thực vật chắc chắn không chỉ có thể phát ra mà còn có thể cảm nhận được mùi.

Ví dụ, loài cây bụi ký sinh, cây dodder, tìm cây chủ bằng các yếu tố dễ bay hơi và kéo dài theo hướng của nó.

Cây ngải cứu bị sâu bệnh cảnh báo bà con về nguy cơ bị tăng mùi.

Cây cỏ vàng lâu năm có khả năng tự nhận biết các hợp chất hóa học (pheromone) do con đực của ruồi loang lổ tiết ra để thu hút con cái. Ấu trùng ruồi ký sinh trên cây gây bệnh ở dạng quả bóng lớn.

Các nhà khoa học đã gợi ý rằng cây vàng đánh bay mùi ruồi và tăng cường hệ thống miễn dịch để chống lại bệnh tật không thể tránh khỏi. Để làm được điều này, lá cỏ tranh làm tăng hàm lượng axit jasmonic, có tác dụng đẩy lùi sâu bệnh và giúp chữa lành tổn thương mô.

Thính giác tốt

Năm 1970, cuốn sách "Cuộc sống bí mật của thực vật" của Peter Tompkins và Christopher Bird được xuất bản tại Mỹ. Trong đó, không dựa trên các dữ kiện khoa học, rất nhiều thông tin tuyệt vời về hoa và cây cối đã được đưa ra. Ví dụ, người ta nói rằng thực vật bị căng thẳng nếu một quả trứng bị vỡ khi có sự hiện diện của chúng, quả bí ngô sẽ lệch khỏi loa nếu tiếng đá phát ra từ chúng.

Ngày nay, nhiều sự thật đã được tích lũy về khả năng nhận biết âm thanh của thực vật. Năm 2014, các nhà khoa học từ Đại học Missouri (Mỹ) đã tác động đến một loại thảo mộc nhỏ, Arabidopsis (Tal rezuhovidka) bằng cách sử dụng âm thanh mà một con sâu bướm gặm nhấm.

Hóa ra điều này làm tăng hàm lượng anthocyanins (thuốc nhuộm màu tím) và glucosinolate (chất đắng) trong lá của cây. Kinh nghiệm cho thấy rezukovidka phản ứng khác với rung động không khí do nhai lá, gió và tiếng côn trùng kêu.

Các nhà khoa học từ Đại học Mississippi gần đây đã tiến hành thí nghiệm với đậu nành và côn trùng sống trên đó - bọ rùa và rệp đậu tương. Họ bị ảnh hưởng bởi các loại âm thanh khác nhau, bao gồm tiếng ồn của thành phố, máy kéo, nhạc rock and roll. Sau hai tuần, sinh khối thực vật giảm so với đối chứng.

Tuy nhiên, các nhà khoa học không có khuynh hướng tin rằng đá trực tiếp áp chế thực vật. Thay vào đó, bằng cách nào đó, anh ấy đã ảnh hưởng đến các loài gây hại, chúng làm gia tăng các hoạt động của chúng.