Rośliny są inteligentne

Tomasz Rożek

|

GN 44/2012

publikacja 03.11.2012 00:15

Inteligentni mogą być ludzie czy niektóre zwierzęta. Coraz częściej mówi się też
o inteligentnych programach, urządzeniach, a nawet miastach. Ale rośliny?

Muchołówka potrafi
„liczyć”
i „przewidywać”. Owad jest bez szans! Muchołówka potrafi
„liczyć”
i „przewidywać”. Owad jest bez szans!
canstockphoto

Jasne, że rośliny żyją. Pobierają wodę, produkują tlen (albo dwutlenek węgla), rosną, rozmnażają się, produkują cukry, białka, tłuszcze... To wszystko wiemy. Ale prawdę powiedziawszy, życie kojarzy się raczej z ruchem, z adaptacją do zmieniających się warunków, z podejmowaniem decyzji i z aktywnym wcielaniem ich w życie. I gdzie w tym opisie miejsce dla roślin? 


Raz, dwa, trzy i... pac

Tak jak nie wszystkie zwierzęta są w ruchu, tak nie wszystkie rośliny są ruchu pozbawione. Niektóre rośliny poruszają się aktywnie, inne raczej poddają się ruchom ośrodka, w którym żyją, a więc ruchom wody czy powietrza. Całkiem spora grupa roślin porusza się niezależnie od otoczenia. Na przykład muchołówka. Jej liście pułapkowe, na brzegach wyposażone w kolce, od wewnętrznej strony pokryte są wabiącą owady warstwą zapachową i włoskami czuciowymi. Roślina łapie owady i trawi je, ale jej zachowanie może zaskakiwać. Muchołówka nie zamyka się automatycznie od razu, gdy na jej liściach usiądzie owad. Zamknie się (a trwa to mniej niż sekundę) dopiero wtedy, gdy owad dotknie tego samego włoska trzy razy albo gdy dotknie dwóch różnych włosków w odstępie mniejszym niż pół minuty. W tym ostatnim przypadku liście zamkną się, ale tylko wtedy, gdy owad będzie się przemieszczał w kierunku środka liści. Gdy od środka pójdzie na zewnątrz, muchołówka się nie zamknie. Po co ten skomplikowany mechanizm? Z oszczędności. Para liści muchołówki może się zamknąć i otworzyć maksymalnie 4–5 razy. Później liście usychają. Gdyby zamykały się zawsze wtedy, gdy np. wiatr albo spadająca kropla wody podrażni włosek czuciowy, muchołówka co chwila musiałaby produkować nowe liście. Stąd dosyć wymyślny system liczenia. Raz, dwa, trzy i... pac.
Większość roślin nie porusza się. Ale w sumie po co miałaby to robić? Ruch potrzebny jest do tego, by znaleźć (złapać) pożywienie i uciec przed zmieniającymi się warunkami zewnętrznymi. Gdy jest za zimno, ruszające się zwierzęta szukają schronienia, nory czy dziupli. Gdy jest zbyt gorąco, szukają cienia. Rośliny poradziły sobie inaczej.


Bezruch to nie bierność

Bezruch roślin jest mylący. Roślina zwykle nie musi szukać jedzenia. A to powoduje poważne oszczędności w bilansie energetycznym. Ruch kosztuje. Gdy jest słońce, dostęp do wody i dwutlenku węgla (oraz niewielkich ilości mikroelementów), nie potrzebuje niczego więcej. W klimacie, w którym pogoda nie jest zmienna, nie musi się martwić o ekstremalne odchylenia temperatury czy nasłonecznienia. Ale co u nas? Latem może być plus 30 st. C, a zimą nawet minus 20 st. C. Z takimi wahaniami roślina radzi sobie przez dostosowanie swoich funkcji, procesów, a nawet wyglądu do aktualnych warunków. Po prostu zrzuca liście.

Bardzo dokładnie liczy, a z precyzyjnych pomiarów temperatury, natężenia i spektrum światła czy nawet kąta, z jakiego to światło pada, ma doskonałe rozeznanie co do pory roku. Istnieją dowody na to, że rośliny pamiętają podstawowe parametry pogodowe przez całe tygodnie. Potrafią też „wyciągać wnioski” na podstawie danych niepełnych. Wiedzą, że gdy na liście pada światło o konkretnym „składzie” (latem i w środku dnia więcej jest światła niebieskiego; rano i wieczorem, a także jesienią i zimą dominuje czerwone), nawet jeżeli jest bardzo ciepło, a nieba nie przysłaniają chmury, zbliża się jesień. Zrzucając liście, znacząco spowalniając metabolizm, roślina w pewnym sensie ucieka więc z obszaru, gdzie występują niekorzystne dla niej warunki. Ale umiejętność przystosowania się i przetrwania niekorzystnych dla siebie warunków to tylko jeden z przykładów „inteligencji” roślin. Okazuje się, że rośliny potrafią się też ze sobą porozumiewać. 


Myślą, czują, są świadome? 

Wymiana informacji między poszczególnymi częściami jednej rośliny odbywa się przez przesyłanie sygnałów elektrochemicznych. Podobnie jak u zwierząt. Rośliny mają nawet coś w rodzaju tkanki nerwowej – czyli floem, inaczej łyko. U roślin „obieg informacji” jest wolniejszy niż u nas. Ale porozumiewać potrafią się także rośliny rosnące od siebie w dość znacznej odległości. Zwykle dzieje się to przez substancje lotne lub uwalniane do gleby. W tym pierwszym przypadku szybkość „przesyłu informacji” jest naprawdę spora.
Niecierpek to mała roślina rosnąca w lesie. Czasami musi się zmagać z niedoborem światła, bo rośnie pod dużymi drzewami. Gdy obok siebie rosną dwa niecierpki, tak układają swoje liście, tak odchylają łodygi, by ani przez chwilę jeden niecierpek nie rzucał cienia na drugiego. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy obydwie rośliny pod ziemią stykają się korzeniami. Ten mechanizm jest dla naukowców niezrozumiały. Po to, by liście jednej rośliny nie przysłaniały drugiej, obydwa niecierpki muszą mieć jakiś rodzaj świadomości, jakie jest ułożenie przestrzenne wszystkich liści sąsiada. Skąd to wiedzą? 
Na większych odległościach rośliny porozumiewają się przez związki lotne. Gdy na sawannie słonie albo żyrafy zaczynają o wschodzie słońca żywić się liśćmi akacji kafryjskiej, te dosyć szybko zaczynają produkować związek, który powoduje, że ze słodkich liście stają się gorzkie i przez to niesmaczne dla zwierząt. Równocześnie drzewo wysyła sygnał i w ciągu kilku, kilkunastu minut gorzkie są liście wszystkich akacji w promieniu wielu kilometrów. Jeżeli zwierzę nie najadło się rano, kolejną szansę będzie miało dopiero wieczorem, bo liście utrzymują gorzki smak przez kilka godzin.


Rozumieją i uczą się

Ostrzeganie się roślin może zaskakiwać, bo nie polega na „tępym” przekazywaniu informacji. Rośliny „wiedzą”, co je atakuje i jak na ten atak odpowiedzieć. Inaczej reagują (i inne sygnały przekazują), gdy liść jest przecinany przez np. ostrze sekatora, a inaczej – gdy tną go żuwaczki owada. W obydwu przypadkach o ataku informowane są wszystkie liście rośliny, a także rośliny znajdujące się w okolicy. W pierwszym przypadku liście przygotowują się do produkcji substancji „zabliźniającej rany”, w przypadku ataku owada dodatkowo produkowana jest toksyna. To wzajemne ostrzeganie i pomaganie zachodzi tylko wtedy, gdy w sąsiedztwie rosną rośliny tego samego gatunku. U niektórych gatunków współpraca ma miejsce tylko między roślinami, które pochodzą od tej samej „matki”, czyli wyrosły z nasion wyprodukowanych przez jedną roślinę. Gdy jednak obok siebie rosną różne gatunki (a tak jest prawie zawsze), wojna, jaka się między nimi toczy, jest bezwzględna. To wojna o światło, wodę i substancje odżywcze. Niektóre rośliny potrafią produkować toksyny, które – przez system korzeniowy – wprowadzają w błąd inne gatunki. I tak roślina może paść z niedoboru substancji odżywczych, bo zmanipulowana zamyka w liściach wszystkie aparaty szparkowe. Tymczasem po to, by żyć, musi mieć je otwarte. 
Skąd rośliny wiedzą, jak reagować na poszczególne bodźce? Oczywiście mają te informacje zapisane w kodzie genetycznym. Ale to nie wszystko. Z badań wynika, że w miarę upływu czasu roślina coraz lepiej radzi sobie z zagrożeniami, na jakie jest narażana. Uczy się i doskonali mechanizmy otrzymane w spadku po „rodzicach”. 
Wymieniać aktywności, których nigdy nie wiązalibyśmy z roślinami, można bardzo długo. Jeżeli jednak mowa o „inteligencji” czy „życiu społecznym” roślin, trzeba wspomnieć o czymś, co u ludzi miałoby charakter altruizmu. Stare daglezje swoim systemem korzeniowym „dokarmiają” młode drzewka tego samego gatunku. Podobny układ mają niektóre drzewa iglaste z niektórymi liściastymi. Jeden z gatunków brzozy przesyła związki węgla małym daglezjom, które latem praktycznie nie mają dostępu do światła (to zabierają wysokie drzewa liściaste). Gdy jednak nastaje zima, a brzozy pozbywają się swoich liści, daglezje się odwdzięczają. Teraz to one przesyłają związki węgla. 
Jak tu nie wierzyć w inteligencję roślin? A może zamiast tych wszystkich przykładów wystarczy powiedzieć, że na Ziemi wszystko jest zmienne, tymczasem niektóre drzewa w tej zmienności świetnie funkcjonują przez setki lat. I kto tu jest mądrzejszy? My czy one?

Dostępna jest część treści. Chcesz więcej? Zaloguj się i rozpocznij subskrypcję.
Kup wydanie papierowe lub najnowsze e-wydanie.