Семената на растенията имат мозък
Семената на растенията могат да използват миниатюрни „мозъци“, за да им помогнат да решат дали да покълнат или да останат в латентно състояние. Това се доказва от ново научно изследване.
Този семенен „мозък“ няма традиционното сиво вещество, което се среща при хората, но използва същия механизъм, който работят нашите полукълба, за да обработва информация. Растенията интерпретират каскада от сигнали от хормони, за да решат кога да започнат да покълват.
Растенията са като хората
„Точно както при хората, вътре в спящото семе има много малък брой клетки, които вземат определени решения. Тези клетки действат по подобен начин на клетките в нашата нервна система“, каза Басел в списание Live Science.
Изследователите може един ден да използват тези идеи, за да разработят семена, които покълват по едно и също време всеки сезон, както и за повече защита срещу променящите се климатични условия, казва той.
Храна за размисъл
Идеята, че растенията могат да усещат, чуват или виждат, не е нищо ново в научния свят. Изследователите са показали, че разсадът пониква на определени честоти или расте по-бързо, когато други конкурентни растителни видове са наблизо. И според проучване от 2007 г. (описано в списание Oecologia), растенията могат да комуникират помежду си, когато са застрашени.
Ето защо, според биолога Басел, идеята за "мислещи" растения не е толкова пресилена, колкото изглежда на пръв поглед. Едно доказателство, че внимателната обработка на информацията за околната среда е от решаващо значение за оцеляването на растенията, е времето на поникване на семената.
Ролята на семената
Семената са единственият начин едно растение да измине значителни разстояния от неподходяща среда до по-подходяща. Те могат да пътуват далеч, изядени от животни или носени от вятъра. Според Басел по този начин растението използва един от начините за движение във времето и пространството. Базел каза, че пасивните семена лежат в земята, докато температурите или други условия се нормализират. Те са в състояние да оптимизират шансовете си за оцеляване.
Механизмът на мисленето на растенията
За да разберат как растенията вземат решения, ученият и колегите му създадоха дигитален атлас на всяка отделна клетка от ембрионите (семената) на растението thala или Arabidopsis thaliana. След това изследователите картографират местата, където някои хормони са склонни да бъдат локализирани в семената.
Те откриха, че два хормона, за които е известно, че играят роля в покълването, гиберелин (GA) и абсцизова киселина (ABA), присъстват във високи концентрации на върха на ембрионалния корен.
От 3000-4000 клетки, съдържащи се в семената, приблизително 25 до 40 изглежда са изиграли доминираща роля в обработката на тези хормони. Една част от клетките произвеждат GA хормони, които дават сигнал за покълване, докато друга част от клетките, разположени на известно разстояние, произвеждат ABA, сигнал, който насърчава "да останеш в сън". Проучването показа, че хормоните обменят сигнали помежду си.
„Използването на тези два сигнала осигурява както растеж, така и неговото спиране“, казва Бусел в Live Science.
В покой клетките произвеждат повече ABA, отколкото GA. И тъй като условията извън семето се подобряват, нивата на GA хормонапостепенно се увеличава, докато "центърът за вземане на решения" на семето започне да сигнализира, че е по-добре да започне да покълва, отколкото да остане латентно. Този механизъм е описан от изследователи в научна статия, публикувана в списание Proceedings of the National Academy of Sciences.
Време за покълване
Екип от изследователи е постигнал изкуствена промяна в нивото на хормоналната активност в растенията. Опитът показва, че чрез манипулиране на нивата и времето на хормоналното сигнализиране, семената могат да контролират времето на покълване.
„В семената на растенията два противоположни центъра на комплекса за вземане на решения са разделени на определено разстояние. По същия начин, в човешкия моторен кортекс две отделни полукълба инициират движение или почивка“, каза Басел.
„При животните разделянето на тези две области не позволява на случайния импулс да принуди тялото да вземе лоши решения“, каза ученият.
Изследванията доказват, че в едно растение разделянето между "растежните" и "спящите" региони е предназначено да взема важни решения за тяхното съществуване, стимулирайки покълването през периоди, когато температурата на околната среда непрекъснато се променя. Не е ясно защо температурните колебания трябва да са толкова важни за растенията, но една от причините е, че този процес помага на растенията да усетят колко дълбоко са корените им в почвата. Колкото по-дълбоки са, толкова по-буферирани срещу температурни промени. „Друга особеност е, че температурните колебания се наблюдават по-често при смяната на сезоните. Люлките могат да помогнат на семената да усетят преходите“, каза Басел.
Общото между растенията и животните
„Идеята за обща структура на мозъка на растенията и животните е много вълнуваща, тъй като представителифлората и фауната очевидно са се развили от едни и същи анатомични структури“, казва Басел. Според последното научно изследване общият предшественик на растенията и животните е бил еднокамерен организъм, подобен на водорасли, съществувал преди 1,6 милиарда години.
