Patria rastliny do vyššej ligy?

11. sep. 2017 • Biologické vedy

Patria rastliny do vyššej ligy?

Rastlinná ríša je oveľa zaujímavejšia, ako by sa nám zdalo. V máji 2016 bola vo vedeckom časopise Plant Physiology publikovaná správa, že rastliny sú schopné reagovať na dotyk. Okrem toho vedci začínajú akceptovať a modernými výskumnými prostriedkami potvrdzovať skutočnosť, že rastliny medzi sebou komunikujú chemickou rečou. Majú rastliny vedomie, cítia niečo ako bolesť a môžu nami manipulovať?

Neuronálny systém rastlín rozhodne nie je taký, aký majú zvieratá, ale napriek tomu majú svoje nervy a prostredníctvom nich reagujú na to, čo sa okolo nich deje. 

Zdá sa, že rastliny zaznávame. Sprevádza ich povesť nepohyblivých organizmov. Nič nevnímajú, nič necítia, akoby – v ľudskom ponímaní – ani nežili. V poslednom čase však zisťujeme, že rastliny podceňujeme. Sú veľmi aktívne a vnímavé. Cítia bolesť a vnímajú stres. Možno je to viac či menej kontroverzné tvrdenie, ale je možné, že rastliny majú aj vedomie a pravdepodobne samy manipulujú životom vo svojom okolí. Je to zdroj polemík, no mnohí odborníci sa zhodnú, že rastliny sú v mnohom schopnejšie a odolnejšie ako človek.

Adaptabilita

Predstavme si situáciu, že zo dňa na deň zmiznú zo zemského povrchu všetky živočíchy a aj človek. Čo sa stane s rastlinami? Prežijú? Niektoré iste vyhynú, ale väčšina prežije. Zaujímavé však je, že naopak to nefunguje. Bez rastlín vyhynú živočíchy, dokonca aj civilizácia. Inak povedané – bez ľudí sa rastliny zaobídu, ale my bez rastlín nie.

Schopnosť rastlín adaptovať sa, je veľká. Rastliny majú vyvinuté špeciálne mechanizmy, orgány či organely, alebo produkujú špeciálne látky na zvýšenie schopnosti prispôsobiť sa akýmkoľvek, často extrémnym a meniacim sa podmienkam prostredia. Jednou z takých látok je β-D-glukán, polysacharid bunkovej steny, ktorý produkujú iba niektoré druhy tráv. Práve trávy žijú na otvorených priestranstvách, kontinuálne rastú na miestach s vysokou intenzitou slnečného žiarenia, ich život je vystavený rôznej sile vetra a iným, často extrémnym, faktorom prostredia. β-D-glukán spôsobuje architektonickú flexibilitu bunkovej steny na zabezpečenie všetkých fyziologických funkcií rastliny aj v extrémnych podmienkach.

Identifikácia mechanizmov zapojených do vlastnej imunity rastliny, hormonálnej signalizácie a sekundárneho metabolizmu prispela k lepšiemu pochopeniu interakcií rastlín vo vzťahu k vlastnému organizmu i okolitému prostrediu. Rôzne formy mechanickej bariéry, zmeny v chemickej kompozícii a telesnej štruktúre rastlinného organizmu, morfológia každej jednotlivej bunky, orgánov i celej rastliny, reakcie imunitného systému rastlín alebo nadprodukcia sekundárnych metabolitov sú len niektoré z faktorov, ktoré chránia primárny metabolizmus rastlín ako kľúčový element životaschopnosti rastliny.

ilustračné foto /rastliny/

Neuronálny systém

Človek má vyvinutý nervový systém. Má zložito štruktúrovaný mozog, nervové dráhy, vlákna, nervové bunky. Nervové bunky (neuróny) sú špecializované bunky s krátkymi i dlhými výbežkami, tzv. axónmi, ktoré prijímajú informácie z prostredia a spracúvajú ich.

Zaujímavosťou je, že v rastlinnej ríši sa pojem neurón nepoužíva, hoci slovo pochádza zo starej gréčtiny a znamená rastlinné vlákno. Rastliny nemajú vyvinuté špecializované nervové bunky s axónmi, ale podobne ako živočíchy využívajú elektrickú signalizáciu na veľké vzdialenosti. Aj rastliny spracúvajú informácie. Preto majú vyvinuté bunkové pletivá typu neuronálnych pletív. Tento neuronálny systém im umožňuje integráciu buniek a orgánov do jednotného fyziologického celku, ktorý veľmi účinne vníma podnety z prostredia. Senzorické informácie si ukladá, integruje navzájom a zmysluplne ich využíva s cieľom, aby sa rastlina ako nepohyblivý organizmus prispôsobila ustavične sa meniacim podmienkam prostredia.

Lyko

Podľa niektorých vedcov by sa práve lyko mohlo považovať za akýsi zelený kábel, ktorý zabezpečuje šírenie akčných potenciálov. Samotné akčné potenciály v rastlinách prvý raz popísal na mucholapke obyčajnej (Dionaea muscipula) Darwin v roku 1875 v knihe Insectivorous plants. Hedrich a kolektív vo svojej práci popisujú lyko ako rastlinné pletivo obsahujúce od napätia závislé iónové kanály, ktoré podľa autorov zodpovedajú za komunikáciu celej rastliny. Spolu s relevantnými membránovými receptormi a kanálmi slúži lyko ako tzv. zelený obvod. Poranenie, chlad, zvýšená salinita, osmotické stresy a akékoľvek iné podnety vytvárajú elektrické a vápnikové vlny, ktoré môžu cestovať na dlhé vzdialenosti a šíriť informácie. Hneď ako miera depolarizácie dosiahne isté prahové hodnoty, s najväčšou pravdepodobnosťou je aktivovaná ďalšia skupina iónových kanálov, čo iniciuje akčné potenciály a excitáciu lyka. Akčné potenciály iniciované v mieste vzniku signálu sa následne šíria po dráhach ďalej. Vzniká systémový signál a dochádza k istej forme komunikácie v rámci rastliny.

ilustračné foto /kôra stromu/

Zmyslové orgány

Súčasťou nervového systému živočíchov sú aj senzorické orgány ako oči, uši aj pokožka, ktorými organizmus vníma podnety z vonkajšieho prostredia. Rastliny nemajú vyvinuté takéto špecializované orgány, ale podnety z prostredia vnímajú celým povrchom tela. Ich neuronálny systém rozhodne nie je taký, aký majú zvieratá, ale napriek tomu majú svoje nervy a prostredníctvom nich reagujú na to, čo sa okolo nich deje.

Nervová sústava človeka prenáša informáciu pomocou elektrických potenciálov. Zo zmyslových orgánov putuje vnem dostredivými dráhami do mozgu. V mozgu sa vzruch spracuje a odstredivé vlákna vedú informáciu z centra k výkonným orgánom, napríklad pri popálení odtiahneme ruku od zdroja tepla. Podobná elektrická signálna dráha funguje aj pri rastlinách a namerané akčné potenciály majú veľmi podobné parametre. Na rozdiel od živočíchov však v rastlinách nie je centrom mozog, ale koreňová špička.

ilustračné foto /korene/

Možno je to trochu diskutabilné a ťažšie prijateľné racionálnym rozumom, ale niektoré výskumy už pripúšťajú, že pokiaľ sa nám podarí objasniť záhady okolo života rastlín, náš celkový postoj k rastlinám sa diametrálne zmení. V súvislosti s rastlinnom ríšou by sme nemali opomenúť, že flóra stojí na samotnom začiatku potravového reťazca či už priamo alebo nepriamo. Rastliny produkujú kyslík, korene zadržujú vodu, čo sú z hľadiska zemskej klímy jedny z najpodstatnejších faktorov, aby sa život na našej planéte udržal.

Zdá sa, že svet rastlín je oveľa tajomnejší, ako by sme si mysleli...

 

Autor: RNDr. Michaela Havrlentová, PhD., Národné poľnohospodárske a potravinárske centrum, Výskumný ústav rastlinnej výroby, Univerzita sv. Cyrila a Metoda v Trnave, Fakulta prírodných vied

Foto: Pixabay.com

Uverejnila: VČ

 

Viac o tom, či rastliny majú vedomie, cítia bolesť alebo môžu nami manipulovať, ako aj o iných zaujímavých témach, sa dočítate v časopise Quark (číslo 9/2017), ktorý nájdete v novinových stánkoch alebo si ho môžete predplatiť v elektronickej alebo papierovej verzii na www.quark.sk.

Súvisiace:

Hore
QUARK
téma mesiaca
Prechod VK na VND - jeseň
Aurelium - centrum vedy
Noc výskumníkov 2017
Veda v Centre
TVT 2017 výtvarná súťaž
film Cesta času
kúpa časopisov jún 2016
TVT 2017 fotografická súťaž
Extrapolácie 2017
TAG Slovenská veda
kam za vedou 2
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Červená krvinka dokáže spraviť okruh celého vašeho tela za 20 sekúnd.