Prema Jacku Schultzu, biljke su "samo vrlo spore životinje". A krivnja uopće nije nedostatak razumijevanja temeljne biologije. Schultz je profesor na Odjelu za biljne znanosti na Sveučilištu Missouri u Columbiji. Proveo je četrdeset godina istražujući interakcije između biljaka i insekata. Zna njegove stvari. Umjesto toga, skreće pozornost na opće ideje o našoj braći od tvrdog drva, koje, prema njegovom mišljenju, smatramo gotovo namještajem. Biljke se bore za teritorij, traže hranu, izbjegavaju grabežljivce i hvataju plijen. Žive su, kao i sve životinje, i - poput životinja - pokazuju posebno ponašanje.
"Da biste se uvjerili u to, samo morate brzo snimiti rastuću biljku - tada će se ponašati poput životinje", oduševljava Olivier Hamant, koji studira biljke na Sveučilištu u Lyonu u Francuskoj. Doista, brzo kretanje bilježi zadivljujući svijet ponašanja biljaka u svoj svojoj slavi.
Biljke se uopće ne kreću bez cilja, što znači da moraju biti svjesne onoga što se događa oko njih. "Biljkama su potrebni i sofisticirani senzorski uređaji prilagođeni promjenjivim uvjetima kako bi pravilno reagirali", kaže Schultz.
O čemu suncokreti šute?
Što osjećaju biljke? Daniel Hamowitz sa sveučilišta Tel Aviv u Izraelu smatra da njihovi osjećaji nisu toliko različiti od naših. Kad je Hamowitz 2012. godine napisao What a Plant Knows - u kojem je istraživao iskustva biljaka kao što se ogleda u najstrožim i najmodernijim znanstvenim istraživanjima - u određenoj je mjeri bio sa strahom.
"Bio sam vrlo zabrinut zbog reakcija," kaže on.
Promotivni video:
A njegova zabrinutost nije bila nerazumna. Opisi kako biljke vide, mirišu, osjećaju se i, doista, znaju, odjeknuli su u Tajni život biljaka, izašao 1973. godine za generaciju cvjetnih doba, ali sadržavao je vrlo malo dokaza. Ova knjiga je posebno diskreditirala ideju da biljke pozitivno reagiraju na zvukove klasične glazbe.
No, istraživanja percepcije biljaka daleki su put od 1970-ih, a došlo je do porasta istraživanja osjetljivosti biljaka posljednjih godina. Cilj ovog rada nije samo pokazati da i „biljke imaju osjećaja“, već i postaviti „zašto“i „kako“biljka osjeća svoje okruženje.
Schultzove kolege iz Missourija Heidi Appel i Rex Cockcroft traže istinu o slušanju biljaka.
"Glavni doprinos našeg rada je pronaći razlog zašto zvuk utječe na biljke", kaže Appel. Beethovenova simfonija vjerojatno neće privući pažnju biljke, ali pristup gladne gusjenice je druga priča.
Appel i Cockcroft su u svojim eksperimentima otkrili da su snimci žvakaćih zvukova koje proizvode gusjenice uzrokovali da biljke preplave svoje lišće kemijskom obranom namijenjenom odbacivanju napadača. „Pokazali smo da biljke reagiraju na ekološki relevantan zvuk s ekološki relevantnim odgovorom“, kaže Cockcroft.
Zaštita okoliša, ili odgovara, vrlo je važna. Consuelo de Mores sa švicarskog Federalnog tehnološkog instituta u Zurichu i njegovi kolege pokazali su da, osim što mogu čuti približavanje insekata, neke biljke mogu osjetiti njihov miris ili čak i miris letećih signala koje emituju obližnje biljke kao odgovor na približavanje insektima.
Još je zlokobnija demonstracija iz 2006. godine da parazitska biljka - vinjak vinove loze njuška potencijalnog domaćina. Tada se izvijač vrti u zraku, isprepliće nesretnog vlasnika i usisava hranjive tvari iz njega.
Čini se da se po čemu se ove akcije razlikuju od naših? Biljke nešto čuju ili mirišu, a zatim se ponašaju kao i mi.
Ali, naravno, postoji značajna razlika. "Ne znamo koliko su mehanizmi percepcije mirisa slični biljkama i životinjama, jer ne znamo puno o mehanizmima u biljkama", kaže de Mores.
Imamo nos i uši. Kakve biljke imaju?
Nedostatak jasnih centara za osjetni unos otežava razumijevanje biljnih osjetila. To nije slučaj - fotoreceptori koje biljke "vide" prilično su dobro razumljive - ali polje u cjelini zasigurno zahtijeva daljnje proučavanje.
Sa svoje strane, Appel i Cockcroft nadaju se da će pronaći dio ili dijelove biljke koji reagiraju na zvuk. Vjerojatno su kandidati mehanoreceptorski proteini koji se nalaze u svim biljnim stanicama. Pretvaraju mikrotravine generirane zvučnim valovima u električne ili kemijske signale.
Znanstvenici pokušavaju razumjeti mogu li biljke s neispravnim mehanoreceptorima još uvijek reagirati na buku insekata. Čini se da biljke nemaju potrebu za nečim tako glomaznim kao uho.
Još jedna sposobnost koju dijelimo s biljkama je propriocepcija: "šesto čulo" koje (nekima od nas) omogućuje da slijepo tipkaju, žongliraju i znaju gdje se u prostoru nalaze različiti dijelovi našeg tijela.
Kako ovaj osjećaj nije povezan s određenim organom kod životinja, već se oslanja na povratnu petlju između mehanoreceptora u mišićima i mozgu, usporedba s biljkama bit će prilično točna. Iako se detalji neznatno razlikuju na molekularnoj razini, biljke imaju i mehanoreceptore koji otkrivaju i reagiraju na promjene u svom okruženju.
"Opća je ideja ista", kaže Hamant, koji je u suautorstvu recenzije istraživanja propriocepcije za 2016. godinu. "Do sada smo znali da je u biljkama to više zbog mikrotubula (strukturnih komponenti stanice) koje reagiraju na istezanje i mehaničku deformaciju."
U stvari, studija objavljena 2015. otkrila je sličnosti koje bi mogle ići još dublje i uključivati aktin - ključnu komponentu u mišićnom tkivu - kao koji je uključen u biljnu propriocepciju. „Postoji manja podrška za to,“kaže Hamant, „ali postojali su dokazi da su uključena aktinska vlakna; gotovo poput mišića."
Ovi rezultati nisu jedini takve vrste. Dok su istraživali biljna osjetila, znanstvenici su počeli pronalaziti ponavljajuće obrasce koji nagovještavaju duboke paralele sa životinjama.
Godine 2014. tim znanstvenika sa Sveučilišta u Lozani u Švicarskoj pokazao je da kada gusjenica napadne biljku Arabidopsis, pokreće val električne aktivnosti. Prisutnost električne signalizacije u biljkama daleko je od nove ideje - fiziolog John Burdon-Sanderson predložio ju je kao mehanizam djelovanja vjetrenjače Venere još davne 1874. godine, no ono što je zaista zanimljivo je uloga koju molekule - receptori glutamata igraju.
Glutamat je najvažniji neurotransmiter u našem središnjem živčanom sustavu i on ima potpuno istu ulogu u biljkama, s jednom glavnom razlikom: biljke nemaju središnji živčani sustav.
"Molekularna biologija i genomika govore nam da se biljke i životinje sastoje od iznenađujuće ograničenog niza molekularnih 'građevnih blokova' koji su vrlo slični", kaže Fatima Tsverchkova, istraživačica sa Sveučilišta Charles u Pragu, Češka. Električna komunikacija razvijala se na dva različita načina, svaki put koristeći skup građevinskih blokova koji su navodno pokrenuli razdor između životinja i biljaka prije 1,5 milijardi godina.
"Evolucija je dovela do brojnih mogućih mehanizama komunikacije, a iako ih možete dobiti na različite načine, suština je ista", kaže Hamowitz.
Shvaćanje da takve sličnosti postoje i da biljke imaju mnogo više smisla za svijet nego što njihov izgled sugerira, dovelo je do brojnih zapaženih tvrdnji o „biljnoj inteligenciji“i čak je pokrenulo novu disciplinu. Električna signalizacija u biljkama bila je jedan od ključnih čimbenika u nastanku "biljne neuroznanosti" (pojam se koristi iako biljkama nedostaju neuroni), a danas postoje istraživači biljaka koji proučavaju ne biljna područja poput pamćenja, učenja i rješavanja problema.
Takvo razmišljanje čak je navelo švicarske zakonodavce da napišu priručnik o zaštiti „dostojanstva biljaka“- što god to značilo.
Iako pojmove poput "biljne inteligencije" i "biljne neuroznanosti" mnogi smatraju metaforičnijima, susreću se s kritikom. "Mislim da su biljke inteligentne? Mislim da su biljke komplicirane ", kaže Hamowitz. A složenost ne treba miješati s inteligencijom.
Dakle, iako je vrlo korisno opisati biljke antropomorfnim izrazima, postoje ograničenja. Opasnost je da bi biljke mogli smatrati inferiornim verzijama životinja, što uopće nije istina.
"Mi koji proučavamo biljke rado razgovaramo o sličnostima i razlikama između biljnog i životinjskog načina života kada predstavimo rezultate studije široj javnosti", kaže Tsverchkova. Ali ona također vjeruje da ovisnost o metaforama životinja prilikom opisivanja biljaka vodi problemima. "Želim izbjeći takve metafore kako bih izbjegla obično besplodne rasprave o tome je li mrkva ozlijeđena kad ugrize."
Biljke su eminentno sposobne raditi ono što rade. Možda nemaju živčani sustav, mozak ili druge složene funkcije, ali nas nadmašuju u drugim područjima. Na primjer, iako nemaju oči, biljke poput Arabidopsis imaju najmanje 11 vrsta fotoreceptora, dok mi imamo samo 4. To znači da je njihov vid složeniji od našeg. Biljke imaju različite prioritete, a njihovi osjetilni sustavi to odražavaju. Kao što Hamowitz primjećuje u svojoj knjizi, „svjetlost za biljku nije samo signal; svjetlost je hrana."
Stoga, iako se biljke suočavaju s istim problemima kao i životinje, njihove se senzorne sposobnosti oblikuju njihovim glavnim razlikama. "Ukorijenjena biljka - činjenica da se ne kreću - znači da moraju biti svjesnija svog okruženja od mene ili vas", kaže Hamowitz.
Da biste u potpunosti shvatili kako biljke percipiraju svijet, važno je promijeniti paradigmu stava prema biljkama. Opasnost je da će, ako ljudi uspoređuju biljke sa životinjama, propustiti vrijednost one bivše. Biljke treba smatrati zanimljivim, egzotičnim i nevjerojatnim živim bićima, a ne komadima namještaja. I u manjoj mjeri - izvor ljudske prehrane i biogoriva. Ovakav stav bi imao koristi svima. Genetika, elektrofiziologija i otkriće transpozona samo su neki primjeri područja koja su započela istraživanjem biljaka, a koja su se u određenoj mjeri pokazala biološkom.
S druge strane, spoznaja da možda imamo nešto zajedničko s biljkama može biti prilika da se prepozna da smo više biljke nego što smo mislili, baš kao što su biljke više životinja nego što smo mislili.
"Možda smo mehaničniji nego što smo mislili", zaključuje Hamowitz. Prema njegovom mišljenju, te bi sličnosti trebale nagovijestiti nevjerojatnu složenost biljaka, kao i zajedničke čimbenike koji povezuju čitav život na Zemlji. I tada ćemo početi cijeniti jedinstvo u biologiji.
ILYA KHEL