Augalų neurobiologija: apie tai, kaip augalai miega, juda, ginasi ir net „kariauja“! (Video)

Apie auksiną, kuris sandara ir veikimu primena į šviesos ir tamsos pokyčius reaguojantį hormoną melatoniną, būdingą ir žmonėms, žinota jau seniai – nuo Darvino atliktų fototropizmo eksperimentų, kai jis pastebėjo, jog augalai yra linkę suktis į šviesą. Tačiau darosi aišku, kad šio augalų hormono vaidmuo tuo toli gražu neapsiriboja.

Įdomu, jog nors auksino molekulė gan nedidelė ir galėtų savaime „prasprūsti“ pro tarpląstelines jungtis, augalai nuolat kontroliuoja šios medžiagos transportą. Auksinas aktyviai perduodamas iš ląstelės į ląstelę membraninių pūslelių pagalba – lygiai taip pat, kaip gyvūnų nervinėje sistemoje iš ląstelės į ląstelę perduodami neuromediatoriai . Tai kainuoja be galo daug energijos, todėl nekyla abejonių, jog šie procesai nevyksta atsitiktinai.

Auksinas, be atsako į šviesą, taip pat yra atsakingas ir už kitų fizinių procesų interpretavimą, įskaitant gravitaciją ir augalo organų išsidėstymą (pvz., kuria kryptimi auga šaknys ir kuria – stiebelis), šaknų atsaką į drėgmę, prisilietimą (pvz., kliudžius kito augalo šaknį ar kietą daiktą) ir kitus aplinkos faktorius. Taigi, be auksino augalai normaliai vystytis išvis negalėtų. Būtent todėl, mokslininkų teigimu, auksinas yra viena „kertinių“ medžiagų, padėsiančių suprasti augalų nervinių signalų perdavimą, bei plėtoti visą augalų neurobiologijos sritį, nes kol kas apie šią visagalę molekulę „vis dar beveik nieko nežinome“.

Augalai miega, juda, ginasi ir „kariauja“!

Augalai slepia ir daugiau paslapčių, kurias viena po kitos stengiasi išnarplioti besikuriančios srities mokslininkai. Pavyzdžiui, neseniai atskleista, jog augalams tiek pat, kiek ir mums, svarbus miegas. Neleidžiant augalams atlikti „naktinių judesių“ (t.y. susiskleisti) šie žūva. Tuo tarpu, jei jiems leidžiama „miegoti“, augalai auga sveiki ir stiprūs – visai kaip žmonės!

Vienas skiriamųjų augalų karalystės bruožų yra ir tai, jog jie nejudrūs. Tačiau, ar tai tikrai tiesa? Augalų judesius plačiai yra aprašęs dar ir pats Darvinas, jų svarba darosi vis aiškesnė ir šiandieniniams mokslininkams. Šaknys auga drėgmės ir įvairių virpesių link, vijokliniai augalai juda tol, kol randa už ko užsikabinti. Ką jau kalbėti apie visiems žinomas, muses medžiojančias saulašares, kurios akimirksniu, vos nutūpus grobiui, šį suspaudžia į tvirtus spąstus ir suvirškina.

Manėte, kad augalai vis vien bejėgiai apsiginti prieš juos atakuojančius parazitus ir žolėdžius? Ir vėl netiesa! Surenkama vis daugiau duomenų apie augalų „socialinį gyvenimą“ bei informacijos perdavimą kitiems augalams, pavyzdžiui, taip juos perspėjant apie artėjantį grobį. Pasak neurobiologų František Baluška ir Stefano Mancuso, „Augalų bendruomenės padidina savo imunitetą, kai gauna perspėjimą apie užpultus kaimynus“. Tai jie pasiekia įvairiausiais būdais, tačiau vienas įspūdingiausių – išskiriamos specialios medžiagos, kurios privilioja žolėdžius gyvūnus medžiojančius plėšrūnus!

Negana to, „karas“ augalams taip pat būdingas. Pavyzdžiui, teritoriją bepradedantys užgrobti augalai iš šaknų galiukų išskiria kitoms rūšis nuodingas medžiagas ir taip jas nužudo. Parazitiniai augalai šaknų galiukais „jaučia“, kur auga jų aukos, kerojasi link jų, o aukas pasiekę išaugina specialias šaknines struktūras, kurios padeda įaugti į aukos audinius.

Tokiu būdu augalai, užuot pasyviai priimdami savo aplinką, į ją aktyviai reaguoja, renka informaciją, ją interpretuoja ir „priima sprendimus“. Svarbiausia tai, augalai geba netgi modifikuoti juos supančią gyvąją gamtą, pavyzdžiui, atbaidant ar priviliojant tam tikrus organizmus!

Todėl, nors „tikrų“ neuronų augalai ir neturi, akivaizdu, jog panašūs į gyvūnų procesai augalų „nervų sistemose“ tikrai vyksta, o patys jie gyvena subtilų, dar menkai ištirtą gyvenimą. Panašu, jog besivystant augalų neurobiologijos sričiai tokių atradimų bus atskleidžiama vis daugiau. Vis dėl to, jau dabar abejojama – ar tikrai augalai taip toli evoliuciškai nutolę nuo mūsų, žmonių..?

Apie augalų komunikaciją bei kur , dar paties Darvino teigimu, iš tiesų slypi augalų „smegenys“ skaitykite ateinančiuose Technologijos.lt straipsniuose.

Eglė Marija Ramanauskaitė