Augi uztver, mācās, pārraida ziņojumus un pat algo bioloģisko karu. Tomēr mēs to vēl nevaram redzēt un saprast, saka itāļu augu neirobiologs. Zinātnieks uzskata, ka augi ir pietiekami inteliģenti, lai pat rastu problēmu risinājumus. Un, starp citu, ja augi pazūd no Zemes virsmas, nedēļas laikā pārstās eksistēt arī mūsu cilvēku sugas.
Augi uztver, mācās, pārraida ziņojumus un pat algo bioloģisko karu. Viņi mūs nodrošina ar skābekli un baro mūs. Tomēr mēs to nevaram redzēt un saprast, saka itāļu augu neirobiologs Stefano Mancuso.
Antīkais filozofs Aristotelis klasificēja augus kā primitīvas radības. Tā kā tie ir reproducējami, šis domātājs nevarēja viņus pielīdzināt nedzīvajiem priekšmetiem, taču viņš neticēja, ka tie attēlo kaut ko īpašu.
Aristotelis bija aklais. Cilvēkiem ar šo slimību augi šķiet nedzīvi, un viņi nesaprot to nozīmi.
Tā saka Stefano Mancuso, kurš vada starptautisko augu neirobioloģijas laboratoriju Florences Universitātē.
Augu neirobioloģija? Kāda zinātne! Augiem nav nervu sistēmas! Jā, augiem patiešām nav smadzeņu, acu, ausu vai plaušu. Tas nozīmē, ka svarīgas funkcijas ir sadalītas visā rūpnīcā. Katra daļa ir svarīga, bet nav neaizvietojama. Zālēdājs var sakošļāt 95% no augu gaisa daļas un to nenogalināt. Kroplis augs apvainosies un pēc brīža atgūsies.
Augu trūkums ir tāds, ka tie ir piesaistīti vienā vietā. Tāpēc, tā kā augi briesmu gadījumā nevar izbēgt, tiem jābūt jutīgiem pret apkārtējo vidi. Viņi izmanto tās pašas piecas maņas kā cilvēki, un pat dažas no tām, kas mums nav, saka Mancuso.
Augi var izjust mitrumu, smagumu un elektromagnētiskos laukus.
Reklāmas video:
Šogad somu valodā tika publicēta Mancuso grāmata Augu revolūcija: kā augi izgudroja mūsu nākotni, bet pagājušajā gadā somu valodā tika publicēts viņa kopdarba ar Alessandra Viola tulkojums “Ko domā augi: slepena dzīve, kas paslēpta no acīm, kas noķerties”. …
Kā norāda nosaukumi, grāmatās ir izpētītas augu neparastās spējas. Augi var redzēt, nogaršot un smaržot. Gaismjutīgi fitohromi ir visvairāk pārstāvēti lapās, kā arī cīpslās, jaunos dzinumos un pat kokā. Viņi reaģē uz gaismas spēku un gaismas viļņa garumu. Viņi regulē auga augšanu un ziedēšanu. Pat augu pazemes daļā ir gaismas jutīgas šūnas. Ar viņu palīdzību saknes stiepjas tālāk tumsā.
Arī saknes var nobaudīt tur, kur ir svarīgi minerāli. Šajā virzienā sāk augt vairāk sakņu. Augi var saost organiskos savienojumus. Visticamāk, smarža nonāk caur lapās esošo stomu. Kas tur notiek, joprojām nav skaidrs.
Pastāv teorija, ka lapās var būt transporta proteīni, kas aromāta molekulas nonāk šūnās, saka Austrumu Somijas universitātes lietišķās ekoloģijas profesors Jarmo Holopainens. Transporta olbaltumvielas pārnēsā arī smaku molekulas no šūnām, kuras tās ražoja, un tas jau ir dokumentēts pētījumos. “Nu, tu un mimoza,” - saka somi, ja sarunu biedru aizvaino muļķības. Šis delikātais augs, salokot lapas, saliec lapas.
Ar Mimosa pudica palīdzību pētnieki spēja pierādīt, ka augi ir spējīgi mācīties. To pirms divsimt gadiem atklāja slavenais biologs Žans Baptiste Lamarka neparasta eksperimenta laikā. Viņš uzdeva savam jaunajam kolēģim pārvadāt mimozu podi pāri Parīzes ietves. Sākumā visi augi savas lapas iekļāva kratīšanas grozā, bet ne ilgi. Viņi saprata, ka kratīšana nav bīstama.
2013. gadā Mancuso un kolēģi atkārtoja Lamarka eksperimenta moderno versiju. Grupa ievietoja mimozu podi īpašās ierīcēs, kas ātri nolaida augus desmit centimetrus uz leju. Pēc apmēram astotā "mazā lidojuma" augi pārtrauca lapu ripināšanu.
Kad podi vēlāk tika pagriezti horizontālā stāvoklī un krata, tie atkal pārklāja lapas. Iemesls nebija augu nogurums. Grupa atkārtoja eksperimentu ar dažādiem intervāliem. Izrādījās, ka mimoza spēj atcerēties informāciju vairāk nekā 40 dienas. Vai jūs pats varat atcerēties, kas ar jums notika pirms 40 dienām? Tas, kā darbojas iegaumēšanas process, ja augiem nav smadzeņu, ir liels noslēpums.
Kā ir ar dzirdi? Augiem noteikti nav dzirdes!
Un šeit tas ir, saka Carlo Cignozzi no Itālijas komūnas Montalcino. Viņš vairākus gadus ļāva vīnogulājam klausīties Mocarta darbus. Patīkamas melodijas paātrināja vīnogulāju augšanu, vīnogas nogatavojās ātrāk nekā uz vīnogulāju, kas bija pilnīgā klusumā. Vīnogas bija sulīgākas, dzīvīgākas un polifenolu vairāk nekā citi paraugi.
Un tas vēl nav viss: mūzika atbaidīja kukaiņus, kas nozīmēja, ka cīņai ar viņiem bija nepieciešams mazāk naudas. Efekts būtu tāds pats, ja no skaļruņiem rībētu smagais metāls, saka Mancuso, kura laboratorija piedalījās arī eksperimentā. Augi, iespējams, uztvēra skaņas viļņus, pateicoties šūnu membrānu vibrācijai. Arī saknes sajuta vibrāciju un auga uz viņu vai prom no viņas.
Mancuso laboratorijā arī tika ierakstīts, ka saknes var radīt skaņas. Pētnieks uzskata, ka klikšķiem līdzīgas skaņas rodas, kad šūnas aug un šūnu sienas, kas izgatavotas no celulozes, sāk plaisāt. “Ja saknes var atpazīt un radīt skaņu, vai viņi var sazināties? Varbūt zem zemes notiek karstas debates? Vai augi izmanto skaņas signālus, lai pateiktu, kur atrodas ūdens? - saka Mancuso.
Nav pārsteigums, ka daudzi botāniķi skeptiski vērtē viņa pētījumu. Tomēr grupa varēja publicēt savus rakstus botāniskajās publikācijās - kaut arī ne tādos vadošos zinātniskos žurnālos kā Science and Nature.
Ilgu laiku tika uzskatīts, ka augi mijiedarbojas dažādos veidos. Ziedus atvairījošā gaisma, kā arī to krāsa un aromāts piesaista apputeksnējošos kukaiņus un putnus.
Augi arī pārsūta ziņojumus, izmantojot dažādus savienojumus. Pateicoties tam, viņi pat var nodarboties ar bioloģisko karu. Viņi aizstāv sevi ar vielām, kas smaržo slikti, garšo nepatīkamus zālēdājus vai pat izrādās nāvējošas.
Augs, kas kļuvis par kukaiņu uzbrukuma objektu, var izsaukt palīdzību, atbrīvojot tā sauktos informatīvos ķīmiskos savienojumus. Šīs iztvaikojošās "signālraķetes" piesaista augu iznīcinātājus, piemēram, plēsonīgas ērces, kas medī dārzeņu ērcēs vai mārītes, kas barojas ar laputīm.
Tās pašas vielas var kļūt par sava veida "trauksmes signālu" un aicināt kaimiņu augus stiprināt ķīmisko aizsardzību.
Kā augi pārraida iekšējos signālus? Šis jautājums ilgu laiku vajāja botāniķus. Nesen laikraksts Science sniedza savu atbildi.
Japānas Masatsugu Toyota kopā ar kolēģiem modificēto rezukovidki uzskatīja par eksperimenta organisma modeli, lai kalcija līmeņa izmaiņas būtu vizuālas. Toyota ir piespiedusi rezuvidki ražot olbaltumvielu, kas fluorescē tikai kalcija klātbūtnē.
Kad no rezuhovidka tika nogriezta lapa, bojājumi sāka kvēlot. Zibspuldze izplatījās viļņā, līdz tā sasniedza citas loksnes. Signāla pārraides ātrums augos bija milimetrs sekundē. Lapas, saņemot briesmu signālus, sāka ražot aizsarghormonus.
Pētnieki pamanīja, ka signālam nepieciešama glutamīnskābe. Mehānisms ir tieši tāds pats kā dzīvniekiem, kuriem draud briesmas: glutamīnskābe paātrina ziņojumu pārraidi pa nerviem. Augiem nav nervu, taču, kā norāda Holopainens, viņu lomu var spēlēt kanāli, caur kuriem iekļūst ūdens un barības vielas.
Mancuso augus uzskata par saprātīgiem, jo tie var atrast problēmu risinājumus. Viena suga izrādījās diezgan gudra, jo viņš varēja nākt klajā ar pārsteidzošu risinājumu augiem pazīstamai problēmai - zālēdāju uzbrukumiem.
Boquila trifoliola, dzimtene Čīles un Argentīnas mērenajos mežos, dara to, ko parasti dara vīnogulāji: grumba uz zemes vai kāpj tuvējos augos. Apbrīnojami, ka viņa vienmēr imitē auga lapas, kas aug netālu. Ja tuvumā atrodas trīs dažādi augi, tad Bokila trīslapu maina lapu formu, lielumu un krāsu un pat vēnu izvietojumu, imitējot dažādus augus ap to.
Šis vīnogulājs var atdarināt vismaz desmit dažādas sugas. Viņa pat var uzaudzēt ērkšķu uz lapas, ja blakus esošajam augam tāds ir. Tas vienkārši nevar atkārtot dakšas, raksta Čīles pētnieki Ernesto Gianoli un Fernando Carrasco-Urra žurnālā Current Biology.
Kā augu hameleons nosaka, ko atkārtot? Iespējams, ka daži mikroorganismi izmanto noteiktas metodes, lai pārsūtītu atsauces auga gēnus kopijai. Vai arī vīnogulāji kā paraugu ņem gaistošās vielas, kuras augs ražo? Tomēr Bokila trīs lapu kopijas precīzi novieto augus, kas ir vistuvāk atrašanās vietai, lai arī tas aug reālā dažādu augu sugu sekrēciju mākonī.
Krāsu aklums joprojām ir izplatīta slimība, lai gan mēs esam pilnībā atkarīgi no augiem. Augi veido gandrīz 99,5% no biomasas, tas ir, no visām dzīvajām lietām. Augi palēnina globālās sasilšanas procesu, noņemot no gaisa oglekļa dioksīdu. Viņi dod mums skābekli, pārtiku, zāles, šķiedrvielas, celtniecības materiālus, enerģiju - un daudz gaismas.
Ja augi pazūd no Zemes virsmas, nedēļas laikā mūsu sugas pārstāj eksistēt. Ja kāds cilvēks vairs nav, visi mūsu labākie sasniegumi drīz pārtaps par ugunspuķīti.
Ārija Kivipelto