Pamäť rastliny

Vo svojom poslednom diele („Brilliant Green“, Michael Pollan, 2015), Stefano Mancuso hovorí: „Posledné štúdie vo svete rastlín ukázali, že rastliny sú citlivé (a preto majú zmysly), že komunikujú (navzájom medzi sebou a so zvieratami), spia, pamätajú si a môžu dokonca manipulovať s inými druhmi. Môžeme ich opísať ako inteligentné.“

Špecialista na signalizáciu a správanie rastlín dodáva: „Rastliny nemajú neuróny alebo mozog, to je pravda, ale to v žiadnom prípade neznamená, že nie sú schopné vypočítať, učiť sa, pamäť si alebo dokonca cítiť. Takéto sofistikované správanie možno opísať iba ako inteligentné.“

Schopnosť zapamätať si je teda neoddeliteľnou súčasťou inteligencie rastlín, ktorú načrtli rôzni odborníci.

Fenomény memorovania (schopnosť učiť sa)

Čo máme na mysli pod pamäťou? Podľa Michel Thellier, emeritného profesora z University of Rouen, je to „možnosť uloženia signálu na určité časové obdobie a za určitých okolností sa môže vyvolať iným signálom.“

Listy citlivej rastliny (Mimosa pudica L.) sa po dotyku alebo pri náhlom zdvihnutí črepníka okamžite zložia. Na druhej strane, ak sa pohyb kvetináča opakuje niekoľkokrát, odozva listov sa postupne znižuje a nakoniec zmizne, aj keď rastlina naďalej zatvára svoje listy, keď sa ich dotýkajú. Mimóza si preto pamätá, že zdvíhanie nie je nebezpečné. Zistilo sa, že citlivá rastlina uchováva informácie približne 40 dní [Gagliano 2014].

Keď vánok ohýba vetvy osiky (Populus tremula L.), po 30 minútach v reakcii na vzniknutý stres nastane expresia, predtým neaktívneho génu. Ak vietor ohýba vetvy ešte niekoľko dní v rade, expresia génu prestane takmer na týždeň. Strom preto zaznamenal, že účinok vetra neohrozuje jeho prežitie. Toto je jav návyku [Martin 2010].

Pamäť rastlín, na rozdiel od našej, nie je pamäťou faktov, ako je napríklad stimulácia životného prostredia (náhle ochladenie, uhryznutie hmyzom), ale typ reakcie, ktorá sa má prijať (výroba trieslovín, skladanie listov, atď.).

Frantisek Baluska z Bonn University (Nemecko), spoluzakladateľ S. Mancuso „Spoločnosť pre signalizáciu a správanie rastlín“, zdôrazňuje „dôležité je to, že väčšina molekúl zodpovedných za komunikáciu a neurónové aktivity v ľudskom mozgu sú prítomné aj v rastlinách, s veľmi podobnými funkciami. Tento proces je veľmi podobný a znamená, že rastliny majú tiež procesy na informovanie, pamäť, rozhodnutia a riešenie problémov.“

Francis Hallé upozorňuje záhradkárov, že nejde o „pamäť alebo typ učenia porovnateľný s našimi. Napríklad rastlina, ktorú príliš často nezalievate, bude zvyknutá žiť v suchých podmienkach. „Pamätá si to.“  Na druhej strane, ak ho veľa zalievate, deň, keď už viac nebudete zalievať, zomrie. Pretože rastlina sa tiež spolieha na to, čo sa s ňou stalo pri predchádzajúcich príležitostiach.“

Táto pamäť sa všeobecne aktivuje expresiou predtým neaktívneho génu. „Gény môžu byť chemicky modifikované faktormi prostredia, ako je stres, a tieto epigenetické zmeny môžu byť v niektorých prípadoch prenesené na ďalšiu generáciu. Táto citlivosť genómu je prekvapujúca a my len začíname skúmať vplyv epigenetickej kontroly vývoja rastlín“ ,vysvetľuje Lincoln Taiz, emeritný profesor na Kalifornskej univerzite.

Kde je „mozog rastliny“?

S. Mancuso zdôrazňuje, že „rastliny sú schopné produkovať a vysielať elektrické signály cez všetky bunky svojho tela. Z tohto hľadiska existuje akýsi rozptýlený mozog, zatiaľ čo u zvierat je všetko sústredené do jedného orgánu.“

Napriek tomu, ako Charles Darwin ktorý v roku 1880 vo svojej práci „Sila hnutia v rastlinách“ porovnával pôsobenie koreňov s činnosťou zvieracieho mozgu, zástancovia neuro-biológie často sústredili svoj výskum na korene [Baluska 2009].

Autori skutočne uprednostňujú koreňový systém, miesto významných elektrických (elektrických impulzov) a chemickú aktivitu a presnejšie oblasť, ktorá je len niekoľko milimetrov dlhá na špičke každej radiálnej oblasti nazývanej „prechodná zóna“ [Baluska 2004]. Pri „veľmi vysokej citlivosti na environmentálne podnety“ [Baluska 2013] sú vrcholy koreňov tam, kde dochádza k integrácii všetkých získaných informácií. C. Darwin nenapísal, že „špička vlasu pôsobí ako mozog podradných zvierat.“ Keďže integračné centrá všetkých koreňov sú vzájomne prepojené (pretože všetky korene sa zbližujú), fungujú ako sieť. Hoci sú jednoduché a malé, ich počet (milióny) im umožňuje konať ako decentralizovaný mozog.

Zoči-voči skepticizmu zo strany vedeckej komunity, obhajcovia neuro-biológie rastlín reagujú na situáciu, ktorá sa stala takmer pred sto rokmi. „Je to otázka času. Keď rastlinní biológovia hovorili o hormónoch; skutočnosť, že rastliny obsahujú hormóny, ktoré boli v tom čase nemysliteľné, sa dnes otvorene prijímajú. “

Dokumentárny film vysielaný v roku 2012 na ARTE (52 minút) „Duch rastlín“ je nádherným doplnkom tohto dokumentu. 

Didier Guédon, Expert vo výbore pre francúzsky liekopis

Bibliografia:

Alpi A, Amrhein N, Bertl A, Blatt MR, Blumwald E, Cervone F et al. Plant neurobiology: no brain, no gain? Trends Plant Sci 2007;12:135-6.
Baluska F, Mancuso S, Volkmann D, Barlow P. Root apices as plant command centers: the unique “brain-like” status of the root apex transition zone. Biologia, Bratislava 2004;59(suppl.):1-13.
Baluska F, Mancuso S, Volkmann D, Barlow P. The "root-brain" hypopthesis of Charles and Francis Darwin. Plant Signal Behav 2009;4:1121-7.
Baluska F, Mancuso S. Root apex zone as oscillatory zone. Front Plant Sci 2013;4:e354.
Gagliano M, Renton M, Depczynski M, Mancuso S. Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters. Oecologia 2014;175:63-72.
Martin L, Leblanc-Fournier N, Julien JL, Moulia B, Coutand C. Acclimation kinetics of physiological and molecular responses of plants to multiple mechanical loadings. J Exp Bot 2010;61:2403-12.