Мало что может вызвать такое ощущение лета, как аромат свежескошенной травы. Для многих это приятный знак того, что теплые температуры здесь, чтобы остаться. Однако для травы этот аромат означает совсем другую историю.
Запах, с которым мы ассоциируем свежескошенную траву, на самом деле является химическим сигналом бедствия, который используется растениями, чтобы умолять ближайших существ спасти их от атаки (обычно это нападение насекомых, но в этом случае — это лезвия газонокосилки). Этот ответ заставляет задуматься: чувствуют ли растения боль?
Ответ на этот вопрос немного сложен, потому что они не чувствуют боль, как это происходит у нас, людей, но некоторые растительные ученые утверждают, что они могут чувствовать боль своим способом. Давайте погрузимся в мир растительной нейробиологии, чтобы разобраться, как эти многоклеточные организмы могут переживать боль.
Нервные системы
Восприятие боли обычно ассоциируется с живыми организмами, обладающими нервной системой, включая специализированные сенсорные рецепторы, нейроны и участки мозга, ответственные за обработку сенсорной информации. Однако у растений нет мозга и нервной системы, но они проявляют сложные сигнальные и коммуникационные системы, позволяющие им реагировать на окружающую среду.
Растения используют разнообразные химические и электрические сигналы, чтобы ощущать изменения в свете, гравитации, температуре и прикосновении. Они также могут реагировать на внешние раздражители, растущие к ним или отдаляющиеся от них, регулировать рост корней и побегов, а также производить защитные соединения против хищников. Эти реакции управляются через сложные биохимические пути и растительные сигнальные молекулы, такие как гормоны.
Химические защиты
Хотя растения не разговаривают так, как это делают люди, они используют химическую коммуникацию для защиты себя. Когда близко приближается опасность — будь то садовое оборудование, голодная гусеница или другие живые организмы — растения не могут вырвать свои корни и убежать. Они должны сражаться на месте. Для защиты себя растения применяют целый набор молекулярных реакций.
Эта химическая коммуникация может использоваться для отравления врага, предупреждения окружающих растений о потенциальных опасностях или привлечения полезных насекомых для выполнения необходимых услуг.
Иногда молекулярная защита растения выполняет двойную функцию. Например, растения, производящие кофеин, используют этот химический компонент в качестве средства самозащиты, но он также придает шмелям эффект кофеина. Шмели возвращаются к таким растениям снова и снова, оставляя свои услуги по опылению как плату.
Сложная биологическая сеть
По мере своего роста растения могут изменять свои траектории, чтобы избежать препятствий или дотянуться до опоры своими побегами. Эта активность происходит благодаря сложной биологической сети, распределенной через корни, листья и стебли растений, которая помогает им размножаться, расти и выживать. Деревья в лесу, например, могут предупредить своих родственников о нападении насекомых.
Один ученый впрыснул радиоактивные изотопы углерода в ели; через несколько дней углерод был отправлен от дерева к дереву, пока каждое дерево в квадрате площадью 30 метров было соединено. Ученый узнал, что зрелые деревья "общались" с сетью, чтобы передавать питательные вещества через свои корни для кормления рядом расположенных ростков, пока те не стали достаточно высокими, чтобы получать свет самостоятельно.
Крики огурцов
Перейдем к удивительным методам коммуникации. Давайте рассмотрим несколько научных открытий, которые вызывают некоторое беспокойство.
По данным исследователей из Института прикладной физики Университета Бонна в Германии, растения выбрасывают газы, эквивалентные крикам от боли. С использованием лазерного микрофона исследователи улавливают звуковые волны, производимые растениями при разрезании или повреждении.
Хотя это не слышно человеческому уху, секретные голоса растений показали, что огурцы кричат, когда им плохо, а цветы жалуются, когда отрезают листья. И не только огурцы делают слышимыми свои голоса.
Растения под стрессом
В исследовании 2019 года, опубликованном в журнале Cell, исследователи из Тель-Авивского университета разместили микрофоны рядом с томатами и табаком, которые были обезвожены или повреждены. Они смогли обнаружить ультразвуковые звуки, излучаемые растениями на расстоянии около четырех дюймов. Эти звуки колебались от 20 до 100 килогерц, что, возможно, можно обнаружить некоторым организмам на расстоянии нескольких метров.
Однако вы не услышите эти крики, находясь в гостиной рядом с вашей любимой базиликой, потому что эти звуки происходят на ультразвуковых частотах, выходящих за пределы слышимости человеческого уха. Когда их переводят в частоты, слышные человеческому уху, эти звуки, вызванные стрессом, напоминают звук кого-то, топочущего по пузырчатой пленке.
Хотя эти ультразвуковые всплески находятся за пределами слышимости человека, они могут быть восприняты млекопитающими, насекомыми и другими растениями в их естественной среде, вызывая соответствующие реакции.
Звуки пережевывания ставят растения в состояние тревоги
В несколько мрачном контексте существует доказательство того, что растения могут слышать, как их едят. Исследователи из Университета Миссури-Колумбия обнаружили, что растения понимают и реагируют на звуки пережевывания, издаваемые гусеницами, поедающими их. Как только растения слышат эти звуки, они реагируют несколькими защитными механизмами.
Для некоторых исследователей наличие таких сложных систем коммуникации, включая излучение звуков при стрессе, свидетельствует о том, что растения могут чувствовать какой-то вид боли. Другие утверждают, что боли не может быть без мозга и нервной системы, способных регистрировать это чувство. Однако, прежде чем пересмотреть свои вкусовые предпочтения, стоит знать, что эти растения, скорее всего, не переживают боль, как сухопутные животные, морские существа или другие животные.
Тем не менее, все больше ученых предполагает, что растения могут проявлять интеллектуальное поведение, не обладая мозгом или сознанием.
Растительное сознание может быть реальностью
Исследования выявили удивительные особенности поведения растений, подвергая сомнению предположения о их способностях. Растения, такие как Мимоза чувствительная, могут быть анестезированы с помощью веществ, таких как эфир или лидокаин, что заставляет их прекратить реагировать на раздражители и подавлять их электрическую активность.
Это вызывает вопросы о том, означает ли этот "сон" наличие осознания или сознания у растений. Небольшая группа исследователей, включая Пако Кальво из Университета Мурсия, серьезно рассматривает эту идею.
Растения обладают сложными способностями, ощущая и реагируя на различные аспекты окружающей среды, взаимодействуя и общаясь с другими видами. Хотя некоторые поведения являются инстинктивными, другие могут намекать на форму когнитивности.
