Zmyslová povaha rastlín

Rastliny nepretržite analyzujú svoje prostredie prostredníctvom viac ako 700 senzorov identifikovaných vo svete rastlín na meranie teploty, vlhkosti, svetla, atď. Tento široký rozsah zmyslového vnímania je predmetom veľkej práce zo strany fyziológov rastlín.

Sluchový zmysel

Desmodium gyrans (L.) DC., Teraz premenované na Codariocalyx motorius (Houtt.) H. Ohashi,, je jednou zo vzácnych rastlín schopných rýchleho pohybu. Každý list má v spodnej časti kĺbik, ktorý umožňuje pohyb čepele, aby sa optimalizovalo vystavenie slnečnému žiareniu. Táto mobilita by tiež mohla byť obrannou stratégiou, pred rôznymi druhmi hmyzu: rýchla rotácia listov môže napodobniť let motýľa [Lev-Yadun 2013]. Ale ešte prekvapujúcejšie je, že táto strukovina z tropickej Ázie s názvom „tanečná rastlina“, má schopnosť počuť. Ak vydávate zvuk alebo prehrávate hudbu, listy sa pohybujú v rytme, skúste to ...

V laboratóriu S. Mancusa si jeho tím všimol, že korene rôznych rastlín sa pohybujú smerom k hluku spôsobenému prúdením vody v podzemnej rúre. To naznačuje, že tieto rastliny dokážu rozlíšiť zvuk tečúcej vody. Monica Gagliano z Crawley University (Austrália) zistila, že korene kukurice majú tendenciu rásť smerom k zdroju zvuku, s frekvenciou okolo 200 Hz [Gagliano 2012]. Schopnosť používať zvuky nie je privilégiom zvierat, pretože rastliny môžu zvuky nielen vnímať, ale aj ich vysielať. Preskúmanie akustickej komunikácie v rastlinách je plné sľubov [Gagliano 2013].

Čuchový zmysel

Dodder (Cuscuta pentagona Engelm.), parazitická ťahavá rastlina bez chlorofylu, cíti prítomnosť rajčiaka jedlého a pripája sa k nim.

Rovnaký jav sa vyskytuje, keď sa rastlina vyskytuje so zložkou naplnenou vôňou paradajok. Sadenice kukučiny dokážu rozlíšiť prchavé zložky pšenice od rastlín rajčiakov a uprednostňujú rast radšej pri tých druhých. Povaha senzorov, ktoré umožňujú čuch, nie je známa, ale medzi prchavými mediátormi rajčiaka je možné uviesť β-felandrén, β-myrcén a α -pinén; Mescher 2006].

Ian Baldwin z Inštitútu chemickej ekológie Maxa Plancka, v Nemecku, hovorí „Momentálne nevieme, čo slúži rastlinám ako nos, ale objavíme to v priebehu nasledujúcich desiatich rokov.“

Hmat (mechanizmy mechanického vnímania)

Môžeme pridať ďalší zmysel, hmat, napríklad v citlivej rastline (Mimosa pudica L.), ktorá uzatvára svoje listy, keď sa ich dotýkajú alebo mäsožravé rastliny schopné zachytiť korisť (hlavne hmyz, roztoče a iné malé bezstavovce) pomocou aktívnych pascí, ako napríklad Mucholapka Venuša (Dionaea muscipula Solander ex Ellis) alebo iná rosička.

Uzatvorenie lalokov listov Mucholapky Venuše je vyvolané citlivými chĺpkami (zvyčajne 6) umiestnenými na vnútornej strane. Hneď ako sa hmyz dotkne jedného z chĺpkov, spustí sa mechanizmus, ale pasca sa ešte úplne nezatvorí. To si vyžaduje druhý kontakt v relatívne krátkom časovom období, takže sa rastlina chráni pred zbytočným úsilím (napríklad kvôli pádu mŕtvych listov).

Hmat je úžasný počas rastu niektorých popínavých rastlín, ktoré majú úponky, ktoré hľadajú podporu, aby sa obtočili. Úroveň citlivosti môže byť extrémna, napríklad s úponkami buriny jednosemennej uhorky (Sicyos angulatus L.), ktoré sa ovíjajú okolo drôtu s hmotnosťou 0,25 gramu, zatiaľ čo ľudský prst dokáže rozlíšiť ten istý drôt iba vtedy, ak váži 2 gramy alebo viac [Monshausen 2009; Monshausen 2013].

Vrcholy koreňa majú extrémnu citlivosť na podnety prostredia. V skutočnosti „špička koreňa pôsobí ako najdôležitejší senzorický orgán rastliny; rozlišuje rôzne fyzikálne parametre, ako je gravitácia, svetlo, vlhkosť, kyslík a základné anorganické živiny “ [Baluska 2013].

Claude Bernard a jeho práca na anestézií rastlín

Claude Bernard (1813-1878) považovaný za zakladateľa experimentálnej medicíny, veril, že rastliny sú tiež schopné vnímať zmeny v prostredí. Nazval to „citlivosť“.

Aby overil túto intuíciu, vykonal anestéziu na rastlinách a ukázal účinky prchavých anestetík na rôznych procesoch, ako je klíčenie, fotosyntéza a pohyb rastlín (C. Bernard, „Prednášky o javoch života spoločných pre zvieratá a rastliny “, 1878). Anestézia sa dá definovať ako strata reaktivity na podnety prostredia.

Neuróny sú živé bunky najcitlivejšie na anestetiká, čo je dôsledkom ich špecializácie na integráciu senzorických informácií a dôsledkom zvýšeného vnímania životného prostredia. Podobne excitované sú rastlinné bunky a niektoré z nich sa dokonca špecializujú na vnímanie, prenos a integráciu senzorických informácií [Grémiaux 2014]. A Claude Bernard uzatvára: “„to, čo žije, musí cítiť a môcť byť pod anestézou; zvyšok je mŕtvy.“

Didier Guédon, Expert vo výbore pre francúzsky liekopis

Bibliography:

Baluska F, Mancuso S. Root apex zone as oscillatory zone. Front Plant Sci 2013;4:e354.
Gagliano M, Mancuso S, Robert D. Towards understanding plant bioacoustics. Trends Plant Sci 2012;17:323-5.
Gagliano M. Green symphonies: a call for studies on acoustic communication in plants. Behav Ecol 2013;24:789-96.
Grémiaux A, Yokawa K, Mancuso S, Baluška F. Plant anesthesia supports similarities between animals and plants: Claude Bernard's forgotten studies. Plant Signal Behav 2014;9:e27886.
Lev-Yadun S. The enigmatic fast leaflet rotation in Desmodium motorium. Butterfly mimicry for defense? Plant Signal Behav 2013;8:e24473.
Mescher MC, Runyon JB, De Moraes CM. Plant host finding by parasitic plants: a new perspective on plant to plant communication. Plant Signal Behav 2006;1:284-6.
Monshausen GB, Gilroy S. Feeling green: mechanosensoring in plants. Trends Cell Biol 2009;19:228-35.
Monshausen GB, Haswell ES. A force of nature: molecular mechanisms of mechanoperception in plants. J Exp Bot 2013;64:4663-80.
Runyon JB, Mescher MC, De Moraes CM. Volatile chemical cues guide host location and host selection by parasitic plants. Science 2006;313:1964-7.