Įdomioji augalų neurobiologija: jie ne tik užuodžia ir jaučia šviesą, bet ir bendrauja tarpusavyje ir netgi pasižymi altruizmu

„Iškyla klausimas, ar augalams reikalingas protas, sumanumas, ar jie turi problemų. Iš tiesų problemų augalai, ko gero, turi daug daugiau negu mes arba gyvūnai. [...] Jiems, pavyzdžiui, reikia optimizuoti resursų [...] naudojimą, būti pasiruošusiems susidoroti su daugeliu nenumatytų [...] stresorių, užtikrinti palikuonių gausą ir optimalų augimą. Todėl turėtume kalbėti ir apie mokymosi, atminties arba protingo elgesio analogijas“, – svarsto Neurobiologijos ir biofizikos katedros docentė.

Ir augalai turi problemų

Nors kaktusas, leidžiantis dienas ant jūsų palangės, ir negali papasakoti, kaip gyvena, bet tai dar nereiškia, kad jis nėra jautrus aplinkai ir neatpažįsta šalia augančios orchidėjos. Moksliniai tyrimai įrodė, kad augalai užuodžia, jaučia šviesą, bendrauja tarpusavyje ir netgi pasižymi altruizmu. Tad, jei retsykiais pašnekinate savo augalus, nesijauskite keistai – tą darote ne jūs vieni. Pats Didžiosios Britanijos princas Charlesas jau seniai kalbasi su savo augalais ir yra tikras, kad tai juos verčia greičiau augti.

Neurobiologijos mokslas tokius spėjimus jau patvirtino tyrimais. Charlesas Darwinas XIX a. tyrinėjo augalų judesius ir manė, kad jie šaknyse turi smegenis. Kad augalai turi jausmus, pirmasis eksperimentais bandė įrodyti amerikietis biologas Cleve`as Backsteris dar 1966 m. O Šveicarijos vyriausybė jau kalba ne vien apie žmogaus ar gyvūnų, bet ir apie augalų teisių užtikrinimą.

Šiuolaikinis neurobiologijos mokslas toliau plečia augalų pasaulio pažinimą ir mus stebina naujomis žiniomis. Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakulteto Neurobiologijos ir biofizikos katedros docentė dr. Vilma Kisnierienė sako, kad augalams būdingi jutimai, aplinkos pažinimas, kuris lemia tam tikrą jų elgesį, sprendimų priėmimą, o tai apibendrinti galima kaip augalų sumanumą ar netgi protą.

„Iškyla klausimas, ar augalams reikalingas protas, sumanumas, ar jie turi problemų. Iš tiesų problemų augalai, ko gero, turi daug daugiau negu mes arba gyvūnai. [...] Jiems, pavyzdžiui, reikia optimizuoti resursų (šviesos, vandens, mineralų) naudojimą, būti pasiruošusiems susidoroti su daugeliu nenumatytų biotinių ir abiotinių stresorių, reikia užtikrinti palikuonių gausą ir optimalų augimą. Todėl turėtume kalbėti ir apie mokymosi, atminties arba protingo elgesio analogijas. O tada kyla klausimas, kokiu lygmeniu tai vyksta – ar ląstelių, ar viso augalo, ar augalų bendrijų“, – svarsto V. Kisnierienė.

Geba perduoti informaciją ir atpažinti vieni kitus

Anot mokslininkės, augalai bendrauja vieni su kitais ir tai yra viena neurobiologijos mokslo sričių – šis mokslas tiria, kaip augalai prisitaiko kasdienybėje, kaip kaupia, koduoja ir perduoda informaciją. Nors, pastebi V. Kisnierienė, augalai neturi nervų sistemos ir tam skirtų ląstelių, jiems jų ir nereikia – informacija perduodama kitais būdais. Be to, augalai, gavę informacijos iš išorės arba panaudoję savo vidinę informaciją, turi komunikuoti ir ją efektyviai apdoroti, analizuoti bei įsiminti, taigi galima šnekėti ir apie augalų atmintį.

„Žinoma, nervų sistemos augalai neturi, bet ir be jos sugeba prisitaikyti ir informaciją naudoti pakankamai gerai. Kodėl nervų sistemos jiems nereikia? Augalų adaptacijos strategija yra ne per judesį. Augalai keičia savo augimą – kryptį, dinamiką: vienaip auga turtingoje dirvoje, kitaip – sausoje. Be to, specializuota nervų sistema reikalinga tam, kad atsakas įvyktų labai greitai. O augalai yra gana lėti ir sėslūs organizmai – judėjimas nebuvo pagrindinis prisitaikymo mechanizmas, nes maistinių medžiagų augalams augti yra visur, jiems nebuvo jokio evoliucinio spaudimo judėti“, – aiškina V. Kisnierienė.

Augalai gyvena socialinį gyvenimą, kurį mokslininkai dar tik pradeda suprasti. V. Kisnierienės teigimu, augalai per chemines medžiagas, kurias išskiria šaknys, gali atpažinti savo giminaičius ir vienas kitą bei perduoti informaciją: „Jei augalus paveiksime tam tikromis cheminėmis medžiagomis, giminingumo nustatymas bus sutrikdytas. Augalai per tas chemines medžiagas ieško, kur augti, kur yra kaimynas, kartais stengiasi nekonkuruoti su kitais, pavyzdžiui, jei reikia optimaliai paimti šviesą, geriau augs ten, kur kitas augalas jos neužstos.“

Ne tik užuodžia, bet ir mato

V. Kisnierienės žodžiais, augalai užuodžia – jie išskiria labai daug cheminių medžiagų ir turi receptorius, kurie tas chemines medžiagas priima, o tada jas suvokia kaip informaciją. „Kita vertus, yra ir klasikinis augalų hormonas etilenas (dujinė medžiaga), kuriuo jie reguliuoja daugelį procesų. Vienas tokių – nokimas: jei pažiūrėsite į sodą, pamatysite, kad dažniausiai vaisiai pradeda nokti vienu metu, paklaida – viena kita diena. Taip pat etilenas kontroliuoja ir lapų kritimą. [...] Kita vertus, nukritus lapui, augalas turi užkimšti indus, kad nevyktų garinimas, jam reikia ir tam tikrų polisacharidų, kurie apsaugotų nuo grybelio ar bakterijų. Taigi augalas turi ir apsiginti“, – vardija specialistė.

Augalai, kalba mokslininkė, geba net matyti – tai jiems padaryti padeda šviesai jautrūs receptoriai: „Augalai mato dvi dominuojančias spalvas – raudoną ir mėlyną. Pagal tai jie gali nustatyti ant jų krintančios šviesos kokybę, intensyvumą, kryptį. Augalai receptoriais gali nustatyti, ar jie auga šešėlyje, ar ryškioje šviesoje.“

Be to, sako V. Kisnierienė, augalai bendrauja tarpusavyje – sintetina lakias medžiagas, kurios oru arba šaknimis gali pernešti informaciją. „Kad išplėtotų tą tinklą, augalai savo šaknis apaugina grybo hifais ir gali informaciją (ir ne tik informaciją ir anglis nuo vieno augalo būti perduodama iki kito augalo keletą metrų“, – aiškina docentė.

Augalai sugeba atpažinti savo giminaičius ir jiems padeda – kadangi yra dosnesni nei kitiems šalia esantiems augalams, tad galima teigti, kad jiems nesvetimas altruizmas. V. Kisnierienės teigimu, tai įrodyta moksliniais tyrimais: „Vienas tokių bandymų buvo atliktas su blyškiąja sprige. Šis augalas informaciją apie savo giminaičius sužino šaknimis, tačiau jo atsakas yra augimas ir lapų išdėstymas. Kadangi šie augalai auga pomiškyje, kur reikia konkuruoti dėl šviesos, giminaičiai stengiasi lapus auginti taip, kad neužstotų vienas kitam šviesos.“

Ar augalai jaučia skausmą – klausimas, kurį mokslininkei smalsuoliai užduoda bene dažniausiai. Pasak V. Kisnierienės, galima manyti, kad neetiškas ar brutalus elgesys augalui kelia skausmą – tokius svarstymus lemia etileno, kurio sau pasigamina visi augalai, atradimas.

„Etilenas, augalų hormonas, kartu yra ir anestetikas. Tad gal augalai sugeba ir sau nuslopinti skausmą. Kita vertus, kas tas skausmas? Kaip sakiau, augalai yra mąstantys, jie suvokia aplinkos sąlygas, geba augti kryptingai, tikslingai ir protingai, tačiau savęs turbūt neįsisąmonina. Tad, jei savęs neįsisąmonina, apie skausmą sunku kalbėti. Bet augalai iš tiesų susintetina daug skausmą malšinančių medžiagų, tad tai galbūt toks apsauginis mechanizmas. Vis dėlto tai – tik idėja, kurią dar reikia arba patvirtinti, arba paneigti“, – svarsto V. Kisnierienė.

Rūta Dambravaitė, LRT RADIJO laida „Ryto garsai“