Šimtmečius vyraujanti nuomonė augalus laikė paprastais, statiškais organizmais, neturinčiais sąmoningos veiklos. Tačiau mokslo pažanga atskleidė netikėtą realybę: Augalų karalystėje yra sudėtingos intelekto, bendravimo ir suvokimo formos. kurie prilygsta, o kartais ir viršija gyvūnų prisitaikymo gebėjimą. augalų intelektas Tai atsiranda kaip biologinių ir cheminių įgūdžių rinkinys, rodantis, kad šios gyvos būtybės sprendžia problemas, mokosi, bendrauja ir palaiko sudėtingus santykius su aplinka.
Kas yra augalų intelektas?
Intelektas, tradiciškai siejamas su gebėjimu samprotauti, mokytis ir spręsti problemas, buvo siejamas su egzistavimu. centrinė nervų sistemaTačiau vis daugiau ekspertų, įskaitant augalų neurobiologijos tyrėjus, tokius kaip Stefano Mancuso, siūlo platesnį apibrėžimą: Intelektas yra gebėjimas optimaliai reaguoti į aplinkos iššūkiusŠiuo požiūriu augalai demonstruoja funkcinį intelektą, spręsdami adaptacijos, išlikimo ir bendradarbiavimo problemas decentralizuotų ir labai efektyvių mechanizmų pagalba.
Tau nereikia smegenų, kad būtum efektyvusAugaluose intelektas atsiranda iš hipersujungtų cheminių, elektrinių ir sensorinių signalų tinklų, gebančių rinkti, apdoroti ir perduoti gyvybiškai svarbią informaciją tiek augalo viduje, tiek tarp skirtingų augalų ir kaimyninių rūšių.
Tyli kalba: cheminis, elektrinis ir garsinis bendravimas augaluose
Nors augalai neturi balso, jie palaiko nuolatinį ir daugialypį pokalbį. Augalų bendravimas pagrįstas cheminiais, elektriniais ir akustiniais signalais. kurios leidžia pranešti apie pavojus, poreikius ir galimybes.
- cheminis ryšysIšskirdami lakiuosius organinius junginius (LOJ), augalai įspėja savo bendraamžius apie žolėdžių išpuolius, patogenų buvimą ar aplinkos stresą. Šie pranešimai sukelia numatomas gynybines reakcijas, tokias kaip pagreitėjusi toksinų gamyba ar morfologiniai pokyčiai.
- Požeminiai tinklaiŠaknys perduoda informaciją dideliais atstumais cheminiais signalais ir elektriniais impulsais. Miškuose augalai bendrauja ir bendradarbiauja per mikorizinius tinklus (simbiozę su grybais), sudarydami savotišką... miško internetas kuri reguliuoja maistinių medžiagų srautą, įspėja apie grėsmes ir koordinuoja kolektyvinį augimą.
- Elektros ryšysNaujausi tyrimai parodė, kad augalai generuoja elektrinius impulsus, panašius į gyvūnų neuronų depoliarizacijos bangas, ypač po sužalojimo ar užpuolimo. Šie impulsai aktyvuoja apsaugą tiek lokaliai, tiek tolimose augalo dalyse, naudodami specifinius genus, labai artimus tiems, kurie dalyvauja gyvūnų sinapsėse.
- Señales acústicasKai kurios rūšys gali aptikti garso dažnius, atskirti žemės vibracijas (vandens, gyvūnų judėjimo ar kaimyninių šaknų) ir netgi skleisti savo garsus. Eksperimentai rodo, kad šaknys auga vandens ar maistinių medžiagų garsų link, o ultragarsiniai signalai gali perduoti stresą kitiems augalams.
Augalų pojūčiai: aplinkos suvokimas ir apdorojimas
Augalai turi įvairius pojūčius, kurie leidžia jiems rinkti informaciją ir priimti sprendimus:
- Vista "Nors jiems trūksta akių, nustatyti šviesos kokybę, kiekį ir kryptį per jo ląstelėse esančius fotoreceptorius. Šis jautrumas įgalina tokius reiškinius kaip fototropizmas (augimas šviesos link) ir žydėjimo sezonų nustatymas.
- Kvapas ir skonisJų ląstelės aptinka ore ir dirvožemyje esančias molekules, identifikuodamos cheminius junginius, maistines medžiagas ir signalus iš kitų augalų. Šaknys skiria medžiagas ir pasirenka efektyviausią kelią prie ribotų išteklių.
- PalieskiteKai kurios rūšys yra labai jautrios fiziniam kontaktui. mimosa pudica, pavyzdžiui, sutraukia lapus reaguodamas į lytėjimo dirgiklius ir išmoksta atskirti tikrus pavojus nuo nepavojingų.
- KlausaAugalai suvokia vibracijas ir akustinius dažnius, rodydami nukreiptą augimą link su vandeniu susijusių garsų ir gynybines reakcijas į specifinius triukšmus.
- Termo- ir geopercepcijaJie aptinka temperatūros, drėgmės, gravitacijos ir druskingumo pokyčius, realiuoju laiku koreguodami savo medžiagų apykaitą ir augimą.
Atmintis, mokymasis ir sprendimų priėmimas augaluose
Atmintis ir augalų mokymasis buvo eksperimentiškai patikrinti. mimosa pudicaPavyzdžiui, pastebėta, kad po pakartotinių, nekenksmingų kritimų jis nustoja skleidinėti lapus, atskirdamas nekenksmingus ir žalingus dirgiklius. Ši atmintis gali išlikti savaites ar mėnesius.
Augalai ne tik prisimena, bet ir naudoja gruntavimas (streso atmintis): Po neigiamos patirties (sausros, karščio, atakos) jie tampa atsparesni panašioms situacijoms. Ši biocheminė atmintis apima nuolatinius epigenetinius pokyčius ir medžiagų apykaitos koregavimus.
Be to, jie eksponuoja sudėtingas sprendimų priėmimasAptikus giminingų augalų buvimą, kai kurios rūšys pakeičia savo lapų išsidėstymą, kad sumažintų pavėsį ir palankesnes sąlygas savo giminaičiams, taip sudarydamos sąlygas konkurencijai nesusijusiems egzemplioriams.
Gynybos strategijos: budrumas ir bendradarbiavimas
Augalų išlikimas priklauso nuo greitų ir koordinuotų reakcijų. Augalai nustato atakos tipą (vabzdys, patogenas, aplinka), atpažinti seilių junginius, pažeidimo modelius arba vandens streso buvimą.
- Toksinų ir lakiųjų junginių gamybaDaugelis rūšių reaguodamos į agresiją gamina gynybines medžiagas, įspėdamos kitus augalus pradėti savo gynybą.
- Bendradarbiavimas ir simbiozėAugalų ekosistemos veikia kaip bendradarbiaujantys tinklai. Mutualizmas su grybais ir bakterijomis, taip pat specifinė sąveika su apdulkinančiais gyvūnais ar kenkėjais, atskleidžia strateginė žvalgyba kuri siekia kolektyvinės naudos.
- Pripažinimas ir sambūvisAugalai skiria giminaičius nuo nepažįstamų žmonių, koreguodami savo augimo ir konkurencines strategijas.
Konkrečios augalų intelekto apraiškos
- Fototropizmas ir gravitropizmasAktyvus augimo prisitaikymas prie šviesos ir gravitacijos; šaknys ir stiebai keičia savo kryptį pagal aplinkos poreikius.
- HidrotropizmasŠaknys auga ieškodamos vandens šaltinių, optimizuodamos prieigą prie gyvybiškai svarbių išteklių.
- TermotropizmasMetabolizmo ir augimo prisitaikymas prie aplinkos temperatūros; daugelis rūšių ekstremaliomis sąlygomis pereina į ramybės būseną.
- Žiotelių uždarymas ir atidarymasTikslus dujų mainų ir vandens nuostolių valdymas priklausomai nuo aplinkos sąlygų.
- Ultragarsinių garsų skleidimasNaujausi tyrimai rodo, kad stresą patiriantys augalai skleidžia garsus, kuriuos gali aptikti gyvūnai ir net kiti augalai.
- Vidinis elektros ryšysSignalų perdavimas elektriniais impulsais, reaguojant į sužalojimus ar dirgiklius, aktyvuojant gynybą net ir tolimose vietose.
- Strateginis apdulkinimas ir manipuliavimas gyvūnaisOrchidėjos, kurios imituoja vabzdžius, kaktusai, prisitaikę prie naktinių apdulkintojų, ir augalai, kurie atrenka gyvūno rūšį, kad užtikrintų savo dauginimąsi.
Ekologinis ir evoliucinis vaidmuo: Gajos hipotezė ir ekosistemos intelektas
Sąvoka Gajos hipotezė postuluoja, kad visi organizmai, įskaitant augalus, bendradarbiauja aktyviai reguliuodami planetos sąlygas: atmosferos sudėtį, druskingumą ir temperatūrą. Šis modelis sustiprina mintį, kad Augalų intelektas nėra individualus, o kolektyvinisir kad jos bendradarbiavimo mechanizmai leido išlikti gyvybei Žemėje, nepaisant gamtinių krizių ir aplinkos pokyčių.
The Augalai kolonizavo ekstremalias aplinkos sąlygas – nuo didelės radiacijos zonų, tokių kaip Černobylis, iki dykumų ir toksiškų dirvožemių – dėl jų gebėjimo prisitaikyti, mokytis ir optimizuoti išteklius. Net ir aplinkos katastrofų atvejais augalai dažnai pirmieji atkuria pusiausvyrą ir gyvybę.
Šaknų pasaulis: tikrosios augalo „smegenys“
Šaknys, toli gražu ne pasyvios struktūros, veikia kaip sprendimų priėmimo centraiŠaknų galiukuose yra milijonai specializuotų ląstelių, galinčių apdoroti informaciją, aptikti chemines medžiagas (pvz., azotą ar mineralus) ir įveikti kliūtis labirintuose. Teorija spiečiaus sistema teigia, kad šaknys bendradarbiauja kaip paskirstytas tinklas, nuolat optimizuodamos išteklių gavimo maršrutus, nepasikliaudamos centriniu organu. Norėdami daugiau sužinoti apie augalo struktūrą, galite apsilankyti Augalų ir gyvūnų ląstelių skirtumai.
Simbiozė, bendradarbiavimas ir sambūvis augalų pasaulyje
Augalų evoliucinė sėkmė slypi jų gebėjime užmegzti aljansus ir simbiotinius santykius:
- Mikoriziniai tinklaiGrybai ir augalai keičiasi maistinėmis medžiagomis ir informacija, taip sudarydami sąlygas kolektyviniam išlikimui skurdžiuose dirvožemiuose. Norėdami plačiau paaiškinti šią idėją, žr. grybų ir augalų santykiai.
- Bendravimas su gyvūnaisAugalai pritraukia apdulkintojus ir kenkėjus per spalvas, formas, kvapus ir cheminius signalus.
- FitoremediacijaKai kurios rūšys detoksikuoja užterštą dirvožemį, padėdamos atkurti aplinką.
