Tahukah Anda apa itu ilmu saraf tumbuhan? Bagi orang yang belum tahu, uraiannya mungkin tampak mengejutkan - ini adalah ilmu yang mempelajari sistem komunikasi tumbuhan, sistem sensorik, dan "perilaku" mereka. Ahli saraf mengklaim bahwa tumbuhan dapat mendengar, mencium, berkomunikasi dan hampir melihat, serta memanipulasi tumbuhan lain dan bahkan hewan. Klaim yang tidak biasa ini didasarkan pada eksperimen yang dilakukan di laboratorium di seluruh dunia, kerja puluhan tahun, dan publikasi di jurnal ilmiah yang serius. Baru-baru ini, pendiri neurobiologi tumbuhan, profesor Italia Stefano Mancuso, datang ke Moskow. Dia memberi kuliah dalam kerangka Philosophical Club di Winzavod dan menjawab beberapa pertanyaan kami.
Profesor dari Universitas Florence Stefano Mancuso adalah pendiri dan pemopuler bidang neurobiologi tumbuhan. Surat kabar Italia La Repubblica dan majalah Amerika The New Yorker telah memasukkan namanya dalam daftar ilmuwan terkemuka yang sedang mengubah dunia. Pada tahun 2015, tim yang dipimpin oleh Mancuso menerima penghargaan EXPO Milano Award for Innovative Agribusiness Ideas for the Jellyfish Barge, sebuah rumah apung berukuran besar berbentuk ubur-ubur, di mana tanaman dapat tumbuh tanpa tanah, air bersih, dan pupuk, yang hanya didukung oleh energi matahari. Mancuso adalah penulis beberapa buku terlaris, termasuk Brilliant Green: Sensuality and Intelligence in the Plant World (2013) dan The Plant Revolution: How Plants Invented Our Future (2017).
Mancuso memulai ceramahnya dengan menyebutkan bahtera Nuh, di mana "setiap makhluk memiliki pasangan" - hewan dan burung yang peduli ini, kenang profesor, tetapi bukan tumbuhan. Secara umum, katanya, tidak cukup perhatian selalu diberikan pada tanaman, baik oleh ilmuwan dan filsuf kuno, dan di zaman kita. Mancuso mengusulkan untuk memikirkan kembali status tumbuhan, meninggalkan gambaran antroposentris dunia, untuk memperluas konsep rasionalitas dan kesadaran yang, menurut pendapatnya, tumbuhan memiliki, tetapi harus dipelajari, meninggalkan interpretasi biasa dari istilah-istilah ini.
Stefano Mancuso.
Tumbuhan mampu mengamati setidaknya dua lusin faktor lingkungan yang berbeda, termasuk perubahan gravitasi, cahaya, komposisi kimiawi udara, air, dan tanah. Mereka juga tahu bagaimana “mendengar” beberapa suara dan mengubah perilaku mereka tergantung pada faktor-faktor ini. Mancuso berpendapat bahwa tumbuhan memiliki sejenis kecerdasan, meskipun tidak dalam arti kata yang biasa. Dalam beberapa eksperimen yang dia bicarakan, tanaman secara harfiah "memprediksi masa depan". Sistem sinyal komunikasi mereka adalah semacam Internet alternatif, yang mencakup seluruh planet.
Kecerdasan adalah kemampuan untuk memecahkan masalah, kata Mancuso.
Kita terbiasa menganggap organisme besar sebagai hewan. Misalnya, semua orang tahu bahwa hewan terbesar di Bumi adalah paus biru. Tapi nyatanya, sequoia seratus kali lebih besar dari paus. Jika kita mengevaluasi biomassa planet ini, maka tumbuhan menempati, menurut berbagai perkiraan, dari 80 hingga 97 persen. Jika kita melihat pohon kehidupan, Darwinian atau yang lebih modern, kita melihat bahwa tumbuhan juga merupakan organisme yang jauh lebih purba daripada hewan. Tanaman berbunga, misalnya, mendahului mamalia.
Ketika kita mencoba memahami bagaimana tubuh bekerja dan bagaimana merespon pengaruh luar, kita biasanya memperhatikan organ-organnya. Tetapi tumbuhan tidak memiliki organ berpasangan atau tunggal seperti mata atau paru-paru. Oleh karena itu, dalam arti tertentu, mereka lebih terlindungi - setelah kehilangan kedua mata, hewan tersebut kehilangan kemampuan untuk melihat dan merespons lingkungan luar secara memadai, dan di dalam tumbuhan semua "organ" disajikan dalam bentuk jamak. Ia bisa kehilangan hingga 90 persen dari seluruh tubuhnya dan masih bertahan hidup. Jika tumbuhan, yang hampir tidak bisa bergerak, memiliki "titik lemah" yang sama dengan hewan, maka ulat apa pun akan menimbulkan bahaya serius bagi mereka.
Video promosi:
Lalu lintas
Kita terbiasa berpikir bahwa tumbuhan tidak bergerak, tetapi ini tidak sepenuhnya benar. Pertama, tentu saja tanaman tumbuh. Menariknya, pada tahun 1898, ketika bioskop masih dalam masa pertumbuhan, ahli botani Jerman Wilhelm Pfeiffer melakukan pengambilan gambar serial dengan interval waktu, mencatat pertumbuhan tanaman, dan "film" ini masih ada.
Kedua, tumbuhan mampu mengubah posisinya dalam ruang dan bentuk, dan dalam beberapa kasus bahkan tidak mengeluarkan energinya sendiri untuk hal ini. Misalnya, kuncup gymnospermae dirancang sedemikian rupa sehingga terbuka saat kering. Teknologi ini digunakan dalam desain atap stadion. Bunga dandelion terbuka secara "ekonomis". Pada saat yang sama, dia membuat 15 jenis gerakan, tetapi semuanya terjadi secara spontan.
“Topik tesis saya adalah studi tentang pergerakan akar - bagaimana tepatnya akar menghindari rintangan. Ini terlihat seperti proses yang sederhana, tetapi pada kenyataannya ini sangat kompleks. Ketika saya mulai melakukan ini, sains percaya bahwa akarnya pertama-tama "menyentuh" rintangan, dan kemudian mengubah arah pertumbuhan. Saya mengamati gambaran yang sepenuhnya berlawanan: pertama, akar-akar membengkokkan rintangan terlebih dahulu, belum menyentuhnya, dan kedua, mereka selalu memilih jalur pertumbuhan yang paling pendek dan optimal, dengan demikian menunjukkan semacam "kecerdasan". Ini adalah tanda pertama bagi saya bahwa tanaman adalah organisme yang jauh lebih kompleks daripada yang terlihat. " - Dari jawaban Stefano Mancuso untuk pertanyaan N + 1
Benih dari beberapa tumbuhan, misalnya Erodium achicutarium, tampak "menari" di tanah, mencari tempat di mana akarnya dapat diluncurkan, dan tarian ini tampak seperti pencarian yang bermakna, meskipun benih itu tidak menghabiskan energinya sendiri untuk itu. Ilmuwan mencoba menerapkan karakteristik mekanis yang serupa dari struktur cangkang dan struktur benih lainnya saat mengembangkan peralatan untuk program luar angkasa.
Tumbuhan juga memiliki jenis gerakan aktif. Penangkap lalat pemangsa Venus yang terkenal mampu menutup dan mencerna serangga dan bahkan siput. Tetapi proses yang kurang eksotis, seperti pembukaan bunga, juga merupakan gerakan, bahkan jika kita tidak melihatnya karena bagi kita hal itu terjadi sangat lambat.
Ada juga jenis gerakan tanaman yang lebih tidak terduga. Misalnya, tanaman polongan muda yang sedang tumbuh tampak "bermain" satu sama lain, meregangkan pucuk dan daun ke segala arah dan terus-menerus mendorongnya. Meskipun kata "bermain" di sini tampaknya tidak tepat, definisi yang tepat adalah definisi yang tepat - sama seperti hewan kecil perlu bermain untuk mempelajari cara berinteraksi dengan dunia, tumbuhan perlu memahami posisi mereka dalam populasi dan menjalin hubungan satu sama lain. Hubungan semacam itu bisa sangat penting - jika Anda menanam bunga matahari kecil di antara orang dewasa, bunga matahari yang telah tumbuh bersama untuk waktu yang lama, kemungkinan besar akan mati, karena tidak akan dapat masuk ke dalam sistem koneksi mereka.
Pendengaran dan Suara
Setiap bagian atas akar tanaman mampu menerima setidaknya 20 jenis benturan. Akar peka terhadap patogen, bahan kimia, impuls listrik, oksigen dan kadar garam, cahaya, suhu, dan sebagainya. Bahkan Charles Darwin percaya bahwa ujung akarnya adalah semacam "otak" tumbuhan.
Selain itu, akarnya juga mampu mengeluarkan suara sendiri. Jika Anda mencoba menyampaikannya dengan kata-kata, maka itu terlihat seperti bunyi klik yang sangat pelan, yang, secara alami, tidak didengar oleh telinga manusia. Menurut para ilmuwan, ini mungkin karena kemampuan akar untuk ekolokasi - dengan bantuan suara-suara ini, mereka, seperti kelelawar di udara, kemungkinan menentukan posisi relatif satu sama lain, serta hambatan lain di luar angkasa.
“Orang-orang telah mencoba memikat tanaman mereka dengan bantuan suara dan alat musik sejak lama. Bahkan Pangeran Charles berbicara dengan tanaman untuk membantunya tumbuh lebih baik. Tetapi tumbuhan sama sekali tidak dapat membedakan antara suara atau musik. Tetapi mereka dapat merasakan beberapa frekuensi getaran udara. Fenomena ini disebut "fonotropisme". Akar merasakan frekuensi di wilayah 200 hertz dan mulai tumbuh menuju suara ini. Frekuensi ini sesuai dengan kebisingan air, dan, mungkin, akar dengan cara ini cenderung ke sumbernya. Artinya, kami dapat mengatakan bahwa lebih baik tumbuhan memainkan gitar bass daripada biola. " - Dari jawaban Stefano Mancuso untuk pertanyaan N + 1
Penglihatan
Baru-baru ini, para ilmuwan menjadi tertarik pada kemampuan tanaman lain yang sama sekali tidak terduga - mereka bahkan mulai membicarakannya sebagai kemampuan mereka untuk "melihat". Ahli botani Chili menemukan kemampuan ini dalam tanaman anggur Boquila trifoliolata yang melekat. Liana melekat pada pohon yang berbeda dan menirunya dengan presisi tinggi. Ketika tumbuh ke pohon baru, ia mulai menyalin daunnya, dan ternyata di bagian yang berbeda dari pohon anggur yang sama, daunnya, pertama, berubah menjadi sangat berbeda, dan kedua, mereka mengulangi bentuk daun dari masing-masing "penyangga" mereka.
Meniru daun Boquila trifoliolata liana ternyata memiliki cara yang berbeda - terkadang sangat baik, terkadang tidak terlalu baik, tetapi mereka jelas mencoba menemukan pendekatan mereka sendiri untuk setiap pohon. Bagaimana mereka mengenali bentuk setiap daun berikutnya yang mereka temui? Dan bagaimana pengetahuan ini memungkinkan mereka mengubah bentuk daun mereka sendiri? Dalam sebuah percobaan, seorang siswa mengganti liana dengan tanaman plastik buatan China yang bentuk daunnya sama sekali tidak wajar. Liana juga menyalin daun-daun ini, dan ini sangat mengejutkan, mengingat tidak ada pertanyaan tentang analisis kimia atau fisiologis apa pun di sini.
Fakta bahwa tumbuhan memiliki semacam "mata" dikatakan pada tahun 1905. Kemudian ahli botani Jerman Gottlieb Haberlandt, salah satu ilmuwan pertama yang mengusulkan klasifikasi jaringan tumbuhan, mengatakan bahwa tumbuhan diduga dapat melihat gambar menggunakan epidermis. Ahli fisiologi Francis Darwin, putra Charles, mendukung penelitiannya, tetapi topik ini tidak dikembangkan lebih lanjut.
“Inilah yang dikatakan Felix Fedorovich Litvin, ahli biofisika dan doktor ilmu biologi tentang topik ini. Tumbuhan yang menggunakan sistem fitokrom (fitokrom adalah pigmen tumbuhan dalam sel) dapat menganalisis lingkungannya, dengan fokus pada bayangan dan cahaya yang jatuh pada tunasnya sendiri. Daun di pohon, misalnya, tumbuh sedemikian rupa sehingga bagian atas tidak menghalangi cahaya dari bagian bawah - ini disebut mozaik daun. Terlebih lagi, ketika celah terbentuk di antara pohon karena suatu alasan, daun dengan cepat mulai tumbuh di celah ini dan menempati semuanya (seolah-olah "melihat" ruang). Dengan demikian, tanaman menutupi area maksimum untuk menyerap cahaya, dan pada saat yang sama menggelapkan apa yang ada di bawahnya sehingga tanaman lain tidak dapat menggunakan energi matahari di sini dan tumbuh lebih besar (sistem distribusi yang sama, omong-omong,ditemukan di beberapa karang karena simbiosisnya dengan alga). Dapat dibayangkan bahwa liana juga bereaksi terhadap cahaya dan bayangan dari daun pohon asing, dan bentuk daunnya ditentukan oleh "kesan" tersebut. Oleh karena itu, terkadang dia berbuat lebih buruk, terkadang lebih baik - itu tergantung pada seberapa jelas bayangan jatuh padanya. " - Dari jawaban Stefano Mancuso untuk pertanyaan N + 1
09:11 Jika Pohon Bisa Berbicara
Tahukah Anda apa itu ilmu saraf tumbuhan? Bagi orang yang belum tahu, uraiannya mungkin tampak mengejutkan - ini adalah ilmu yang mempelajari sistem komunikasi tumbuhan, sistem sensorik, dan "perilaku" mereka. Ahli saraf mengklaim bahwa tumbuhan dapat mendengar, mencium, berkomunikasi dan hampir melihat, serta memanipulasi tumbuhan lain dan bahkan hewan. Klaim yang tidak biasa ini didasarkan pada eksperimen yang dilakukan di laboratorium di seluruh dunia, kerja puluhan tahun, dan publikasi di jurnal ilmiah yang serius. Baru-baru ini, pendiri neurobiologi tumbuhan, profesor Italia Stefano Mancuso, datang ke Moskow. Dia memberi kuliah dalam kerangka Philosophical Club di Winzavod dan menjawab beberapa pertanyaan kami.
Profesor dari Universitas Florence Stefano Mancuso adalah pendiri dan pemopuler bidang neurobiologi tumbuhan. Surat kabar Italia La Repubblica dan majalah Amerika The New Yorker telah memasukkan namanya dalam daftar ilmuwan terkemuka yang sedang mengubah dunia. Pada tahun 2015, tim yang dipimpin oleh Mancuso menerima penghargaan EXPO Milano Award for Innovative Agribusiness Ideas for the Jellyfish Barge, sebuah rumah apung berukuran besar berbentuk ubur-ubur, di mana tanaman dapat tumbuh tanpa tanah, air bersih, dan pupuk, yang hanya didukung oleh energi matahari. Mancuso adalah penulis beberapa buku terlaris, termasuk Brilliant Green: Sensuality and Intelligence in the Plant World (2013) dan The Plant Revolution: How Plants Invented Our Future (2017).
Mancuso memulai ceramahnya dengan menyebutkan bahtera Nuh, di mana "setiap makhluk memiliki pasangan" - hewan dan burung yang peduli ini, kenang profesor, tetapi bukan tumbuhan. Secara umum, katanya, tidak cukup perhatian selalu diberikan pada tanaman, baik oleh ilmuwan dan filsuf kuno, dan di zaman kita. Mancuso mengusulkan untuk memikirkan kembali status tumbuhan, meninggalkan gambaran antroposentris dunia, untuk memperluas konsep rasionalitas dan kesadaran yang, menurut pendapatnya, tumbuhan memiliki, tetapi harus dipelajari, meninggalkan interpretasi biasa dari istilah-istilah ini.
Stefano Mancuso
Tumbuhan mampu mengamati setidaknya dua lusin faktor lingkungan yang berbeda, termasuk perubahan gravitasi, cahaya, komposisi kimiawi udara, air, dan tanah. Mereka juga tahu bagaimana “mendengar” beberapa suara dan mengubah perilaku mereka tergantung pada faktor-faktor ini. Mancuso berpendapat bahwa tumbuhan memiliki sejenis kecerdasan, meskipun tidak dalam arti kata yang biasa. Dalam beberapa eksperimen yang dia bicarakan, tanaman secara harfiah "memprediksi masa depan". Sistem sinyal komunikasi mereka adalah semacam Internet alternatif, yang mencakup seluruh planet.
Kecerdasan adalah kemampuan untuk memecahkan masalah, kata Mancuso.
Kita terbiasa menganggap organisme besar sebagai hewan. Misalnya, semua orang tahu bahwa hewan terbesar di Bumi adalah paus biru. Tapi nyatanya, sequoia seratus kali lebih besar dari paus. Jika kita mengevaluasi biomassa planet ini, maka tumbuhan menempati, menurut berbagai perkiraan, dari 80 hingga 97 persen. Jika kita melihat pohon kehidupan, Darwinian atau yang lebih modern, kita melihat bahwa tumbuhan juga merupakan organisme yang jauh lebih purba daripada hewan. Tanaman berbunga, misalnya, mendahului mamalia.
Ketika kita mencoba memahami bagaimana tubuh bekerja dan bagaimana merespon pengaruh luar, kita biasanya memperhatikan organ-organnya. Tetapi tumbuhan tidak memiliki organ berpasangan atau tunggal seperti mata atau paru-paru. Oleh karena itu, dalam arti tertentu, mereka lebih terlindungi - setelah kehilangan kedua mata, hewan tersebut kehilangan kemampuan untuk melihat dan merespons lingkungan luar secara memadai, dan di dalam tumbuhan semua "organ" disajikan dalam bentuk jamak. Ia bisa kehilangan hingga 90 persen dari seluruh tubuhnya dan masih bertahan hidup. Jika tumbuhan, yang hampir tidak bisa bergerak, memiliki "titik lemah" yang sama dengan hewan, maka ulat apa pun akan menimbulkan bahaya serius bagi mereka.
Lalu lintas
Kita terbiasa berpikir bahwa tumbuhan tidak bergerak, tetapi ini tidak sepenuhnya benar. Pertama, tentu saja tanaman tumbuh. Menariknya, pada tahun 1898, ketika bioskop masih dalam masa pertumbuhan, ahli botani Jerman Wilhelm Pfeiffer melakukan pengambilan gambar serial dengan interval waktu, mencatat pertumbuhan tanaman, dan "film" ini masih ada.
Kedua, tumbuhan mampu mengubah posisinya dalam ruang dan bentuk, dan dalam beberapa kasus bahkan tidak mengeluarkan energinya sendiri untuk hal ini. Misalnya, kuncup gymnospermae dirancang sedemikian rupa sehingga terbuka saat kering. Teknologi ini digunakan dalam desain atap stadion. Bunga dandelion terbuka secara "ekonomis". Pada saat yang sama, dia membuat 15 jenis gerakan, tetapi semuanya terjadi secara spontan.
“Topik tesis saya adalah studi tentang pergerakan akar - bagaimana tepatnya akar menghindari rintangan. Ini sepertinya proses yang sederhana, tetapi pada kenyataannya ini sangat kompleks. Ketika saya mulai melakukan ini, sains percaya bahwa akarnya pertama-tama "menyentuh" rintangan, dan kemudian mengubah arah pertumbuhan. Saya mengamati gambaran yang benar-benar berlawanan: pertama, akar mengelilingi rintangan terlebih dahulu, belum menyentuhnya, dan kedua, mereka selalu memilih jalur pertumbuhan yang paling pendek dan optimal, dengan demikian menunjukkan semacam "kecerdasan". Ini adalah tanda pertama bagi saya bahwa tanaman adalah organisme yang jauh lebih kompleks daripada yang terlihat."
Dari jawaban Stefano Mancuso atas pertanyaan N + 1
Benih dari beberapa tumbuhan, misalnya Erodium achicutarium, tampak "menari" di tanah, mencari tempat di mana akarnya dapat diluncurkan, dan tarian ini tampak seperti pencarian yang bermakna, meskipun benih itu tidak menghabiskan energinya sendiri untuk itu. Ilmuwan mencoba menerapkan karakteristik mekanis yang serupa dari struktur cangkang dan struktur benih lainnya saat mengembangkan peralatan untuk program luar angkasa.
Tumbuhan juga memiliki jenis gerakan aktif. Penangkap lalat pemangsa Venus yang terkenal mampu menutup dan mencerna serangga dan bahkan siput. Tetapi proses yang kurang eksotis, seperti pembukaan bunga, juga merupakan gerakan, bahkan jika kita tidak melihatnya karena bagi kita hal itu terjadi sangat lambat.
Ada juga jenis gerakan tanaman yang lebih tidak terduga. Misalnya, tanaman polongan muda yang sedang tumbuh tampak "bermain" satu sama lain, meregangkan pucuk dan daun ke segala arah dan terus-menerus mendorongnya. Meskipun kata "bermain" di sini tampaknya tidak tepat, definisi yang tepat adalah definisi yang tepat - sama seperti hewan kecil perlu bermain untuk mempelajari cara berinteraksi dengan dunia, tumbuhan perlu memahami posisi mereka dalam populasi dan menjalin hubungan satu sama lain. Hubungan semacam itu bisa sangat penting - jika Anda menanam bunga matahari kecil di antara orang dewasa, bunga matahari yang telah tumbuh bersama untuk waktu yang lama, kemungkinan besar akan mati, karena tidak akan dapat masuk ke dalam sistem koneksi mereka.
"Pendengaran dan Suara"
Setiap bagian atas akar tanaman mampu menerima setidaknya 20 jenis benturan. Akar peka terhadap patogen, bahan kimia, impuls listrik, oksigen dan kadar garam, cahaya, suhu, dan sebagainya. Bahkan Charles Darwin percaya bahwa ujung akarnya adalah semacam "otak" tumbuhan.
Selain itu, akarnya juga mampu mengeluarkan suara sendiri. Jika Anda mencoba menyampaikannya dengan kata-kata, maka itu terlihat seperti bunyi klik yang sangat pelan, yang, secara alami, tidak didengar oleh telinga manusia. Menurut para ilmuwan, ini mungkin karena kemampuan akar untuk ekolokasi - dengan bantuan suara-suara ini, mereka, seperti kelelawar di udara, kemungkinan menentukan posisi relatif satu sama lain, serta hambatan lain di luar angkasa.
Untuk waktu yang lama orang-orang telah mencoba menarik hasil panen mereka dengan bantuan suara dan alat musik. Bahkan Pangeran Charles berbicara dengan tanaman untuk membantunya tumbuh lebih baik. Tetapi tumbuhan sama sekali tidak dapat membedakan antara suara atau musik. Tetapi mereka dapat merasakan beberapa frekuensi getaran udara. Fenomena ini disebut "fonotropisme". Akar merasakan frekuensi di wilayah 200 hertz dan mulai tumbuh menuju suara ini. Frekuensi ini sesuai dengan kebisingan air, dan, mungkin, akar dengan cara ini cenderung ke sumbernya. Artinya, kita dapat mengatakan bahwa tanaman lebih baik memainkan gitar bass, bukan biola.
Dari jawaban Stefano Mancuso atas pertanyaan N + 1
"Penglihatan"
Baru-baru ini, para ilmuwan menjadi tertarik pada kemampuan tanaman lain yang sama sekali tidak terduga - mereka bahkan mulai membicarakannya sebagai kemampuan mereka untuk "melihat". Ahli botani Chili menemukan kemampuan ini dalam tanaman anggur Boquila trifoliolata yang melekat. Liana melekat pada pohon yang berbeda dan menirunya dengan presisi tinggi. Ketika tumbuh ke pohon baru, ia mulai menyalin daunnya, dan ternyata di bagian yang berbeda dari pohon anggur yang sama, daunnya, pertama, berubah menjadi sangat berbeda, dan kedua, mereka mengulangi bentuk daun dari masing-masing "penyangga" mereka.
Meniru daun Boquila trifoliolata liana ternyata memiliki cara yang berbeda - terkadang sangat baik, terkadang tidak terlalu baik, tetapi mereka jelas mencoba menemukan pendekatan mereka sendiri untuk setiap pohon. Bagaimana mereka mengenali bentuk setiap daun berikutnya yang mereka temui? Dan bagaimana pengetahuan ini memungkinkan mereka mengubah bentuk daun mereka sendiri? Dalam sebuah percobaan, seorang siswa mengganti liana dengan tanaman plastik buatan China yang bentuk daunnya sama sekali tidak wajar. Liana juga menyalin daun-daun ini, dan ini sangat mengejutkan, mengingat tidak ada pertanyaan tentang analisis kimia atau fisiologis apa pun di sini.
Fakta bahwa tumbuhan memiliki semacam "mata" dikatakan pada tahun 1905. Kemudian ahli botani Jerman Gottlieb Haberlandt, salah satu ilmuwan pertama yang mengusulkan klasifikasi jaringan tumbuhan, mengatakan bahwa tumbuhan diduga dapat melihat gambar menggunakan epidermis. Ahli fisiologi Francis Darwin, putra Charles, mendukung penelitiannya, tetapi topik ini tidak dikembangkan lebih lanjut.
Inilah yang dikatakan Felix Fedorovich Litvin, seorang ahli biofisika dan doktor ilmu biologi, tentang topik ini. Tumbuhan yang menggunakan sistem fitokrom (fitokrom adalah pigmen tumbuhan dalam sel) dapat menganalisis lingkungannya, dengan fokus pada bayangan dan cahaya yang jatuh pada tunasnya sendiri. Daun di pohon, misalnya, tumbuh sedemikian rupa sehingga bagian atas tidak menghalangi cahaya dari bagian bawah - ini disebut mozaik daun. Terlebih lagi, ketika celah terbentuk di antara pohon karena suatu alasan, daun dengan cepat mulai tumbuh di celah ini dan menempati semuanya (seolah-olah "melihat" ruang). Dengan demikian, tanaman menutupi area maksimum untuk menyerap cahaya, dan pada saat yang sama menggelapkan apa yang ada di bawahnya sehingga tanaman lain tidak dapat menggunakan energi matahari di sini dan tumbuh lebih besar (sistem distribusi yang sama, omong-omong,ditemukan di beberapa karang karena simbiosisnya dengan alga). Dapat dibayangkan bahwa liana juga bereaksi terhadap cahaya dan bayangan dari daun pohon asing, dan bentuk daunnya ditentukan oleh "kesan" tersebut. Oleh karena itu, terkadang dia berbuat lebih buruk, terkadang lebih baik - itu tergantung pada seberapa jelas bayangan jatuh padanya.
Rasa ruang
Salah satu eksperimen paling efektif dalam menganalisis pengertian ruang pada organisme bukan hewan adalah bekerja dengan jamur jamur lendir, yang tidak hanya mengetahui cara melewati labirin, tetapi juga membangun sistem transportasi optimal yang sepenuhnya meniru (hanya dalam skala kecil, secara alami) sistem jalan di Tokyo, Italia, Belanda atau Cina. Terkadang jamur membuat jalur yang lebih optimal di antara titik-titik kunci.
Tumbuhan juga tahu cara memilih jalur yang paling optimal dan tujuan yang sesuai - misalnya, kuskuta, tumbuhan parasit yang perlu menempel pada seseorang, selalu di antara dua tumbuhan yang bahkan belum disentuh, akan memilih tomat. Ia berperilaku seolah-olah mengetahui sebelumnya apa yang tumbuh di sekitarnya dan di mana.
Tanaman polongan yang tumbuh di laboratorium juga tampaknya mengetahui terlebih dahulu ke arah mana tumbuh agar dapat memenuhi dukungan. Sisi mana pun Anda meletakkan tongkat dari pot mereka, di mana mereka perlu menangkap, mereka, pada awalnya memutar bidikan ke segala arah (dalam penembakan yang dipercepat, ini dapat dilihat dengan sangat baik), dengan cepat mulai tumbuh dengan sengaja ke arah penyangga. Menarik bahwa ketika dua tanaman bersaing untuk mendapatkan dukungan dan yang pertama berhasil, yang kedua segera "menyerah" dan mulai tumbuh ke arah lain. Ternyata tumbuhan polong-polongan ini sadar akan segala sesuatu yang terjadi disekitarnya.
“Perilaku tumbuhan harus dibedakan dari perilaku hewan - ini didasarkan pada prinsip tindakan makhluk hidup yang terorganisir secara berbeda. Tetapi mereka juga memiliki kesamaan. Lihat persaingan tanaman, misalnya. Anda dapat mengambil dua pot yang identik, dan menanam dua kacang dengan jenis yang sama di satu, dan dua kacang dari jenis yang berbeda di yang lain, dan merawatnya dengan cara yang persis sama. Anda akan segera menemukan dua gambar yang sangat berbeda. Dalam pot pertama tanaman akan tumbuh, dan pot kedua akan menjadi sangat kecil dan kurang berkembang. Tetapi jika Anda melihat sistem akarnya, Anda akan melihat bahwa di pot kedua itu sangat besar - karena tanaman telah menghabiskan seluruh energi mereka untuk merebut wilayah di bawah tanah dan bertarung satu sama lain. Di pot pertama, akarnya akan biasa saja, mereka tidak bersaing satu sama lain. Hewan bertindak dengan cara yang sama, menggusur spesies asing,tetapi gunakan metode lain untuk ini.
Tumbuhan dalam banyak hal adalah organisme yang jauh lebih sensitif daripada hewan, meskipun ini terdengar paradoks. Hewan bisa kabur jika merasakan bahaya, seperti munculnya asap di hutan. Tumbuhan tidak dapat melarikan diri, oleh karena itu, untuk lebih beradaptasi dengan lingkungan dan mengantisipasi masalah maksimum, mereka telah mengembangkan kepekaan yang jauh lebih berkembang yang memungkinkan mereka untuk memprediksi segalanya sebelumnya. Bisa dikatakan mereka memiliki hampir semua jenis reseptor. Misalnya, para ilmuwan belum menemukan termoreseptor yang dikenal manusia, tetapi tumbuhan dapat merespons suhu. Kami belum tahu bagaimana caranya, tetapi mereka dapat merasakan sedikit perubahan suhu dan mengubah fisiologi mereka. -Dari Jawaban Stefano Mancuso untuk Pertanyaan N + 1
Taste and Smell
Akar dari beberapa tanaman mampu menganalisis tanah di sekitarnya dengan akurasi tinggi dan, kembali ke topik labirin, mereka tidak hanya dapat melewati rintangan sebelumnya, tanpa menyentuhnya, tetapi juga tumbuh menuju zat yang berguna dan menghindari zat yang berbahaya, sekali lagi, bahkan tanpa punya waktu untuk menyentuh. Di lokasi syuting, dapat dilihat bahwa beberapa akar dari tanaman yang sama berperilaku "bodoh" dan tumbuh di tempat yang salah, tetapi sebagian besar sedang berjalan dengan cara yang optimal.
Sistem saraf
Sebelumnya, orang percaya bahwa tidak ada impuls listrik pada tumbuhan. Namun, eksperimen dalam beberapa tahun terakhir telah membantah hipotesis ini. Impuls listrik yang lemah, mirip dengan impuls dalam sistem saraf, terus-menerus terjadi pada organisme tumbuhan. Dalam video berkecepatan tinggi, impuls listrik dari sistem akar padi terlihat seperti pekerjaan neuron paling kompleks di otak.
Pergerakan root bisa sangat tersinkronisasi. Mereka semua dapat mengubah arah gerakan pada saat bersamaan, seperti ikan di sekolah, meniru perubahan ritme terkecil. Ternyata akar bertukar informasi dan mengubah "perilaku" mereka tergantung padanya.
Hutan dari "Avatar"
Yang lebih menarik (dan bahkan seperti fiksi ilmiah) adalah bahwa tumbuhan saling bertukar impuls yang sama. Jadi, penelitian terbaru menunjukkan bahwa semua pohon di hutan, tampaknya, berinteraksi satu sama lain dan berada dalam semacam hubungan yang konstan.
Menggunakan contoh hutan Kanada, ditunjukkan bagaimana pohon mentransfer air dan nutrisi ke rekan mereka, yang tidak memiliki sumber daya yang cukup. Mancuso dengan bercanda menyebut sistem ini "Jaringan luas kayu".
“Tanaman adalah pakar yang tak tertandingi dalam jaringan. Di sini tepat untuk mengutip Internet sebagai contoh. Saya telah menulis cukup banyak tentang ini di buku-buku, tetapi saya akan mencoba merangkumnya secara singkat: Anda dapat belajar banyak dari tumbuhan yang kita perlukan untuk mengoptimalkan jaringan kita. Ini juga termasuk kemampuan “meramal masa depan”, yang didasarkan pada kemampuan menerima informasi dari tumbuhan lain. Dunia tumbuhan adalah jaringan yang mirip dengan Internet atau, katakanlah, sistem saraf, tetapi dengan prinsip yang sama sekali berbeda. Dan sistem ini belum pernah terjadi sebelumnya. Apalagi sampai saat ini aspek kehidupan tumbuhan ini sama sekali belum dipelajari. Saya suka mengutip contoh Wikipedia, atau sistem mata uang kripto, yang terdesentralisasi seperti tanaman, dan karenanya tidak terkalahkan dengan caranya sendiri.
Jika Anda menyebabkan stres pada tanaman, ia akan segera mengirimkan informasi tentang ini ke tetangganya, dan mereka semua akan meningkatkan ketahanan mereka terhadap rangsangan tertentu. Itu tidak terus-menerus meningkat untuk mereka, karena itu akan terlalu tidak menguntungkan secara energik. Mereka perlu tahu persis kapan harus membela diri terhadap sesuatu. Ini bisa digunakan di bidang pertanian. Dengan berhenti menyiram satu tanaman, Anda dapat mencapai ketahanan yang lebih besar terhadap hilangnya kelembapan pada tanaman lain, karena itu akan memberi tahu mereka tentang perubahan yang akan datang. Dan tidak perlu menggunakan bahan kimia khusus atau olahan lainnya, cukup menggunakan peralatan tanaman sendiri. - Dari jawaban Stefano Mancuso untuk pertanyaan N + 1
Kontrol atas kerajaan lain
Selain fakta bahwa perwakilan kerajaan lain bisa berbahaya bagi tanaman, mereka juga membutuhkannya. Semua orang tahu bahwa serangga adalah penyerbuk dari banyak spesies berbunga. Untuk menarik serangga, tanaman terkadang melakukan trik yang menakjubkan. Misalnya, beberapa anggrek sangat berhasil meniru penyerbuk betina sehingga pejantan mencoba kawin dengan mereka dan mendapatkan "tanduk" di tubuhnya, yang dengannya anggrek menyebarkan serbuk sarinya. Menariknya, jantan sendiri terkadang lebih menyukai tanaman daripada betina, dan betina tetap tidak dibuahi. Akibatnya, partenogenesis biasa terjadi di antara penyerbuk ini.
Namun, ada kasus dan mimikri yang lebih menarik - misalnya, myrmecophilia. Istilah luas ini menyiratkan interaksi yang erat dengan semut dan merupakan ciri dari berbagai jenis makhluk hidup. Ada banyak sekali semut di alam, dan beberapa tumbuhan menggunakan "jasa" mereka. Untuk melakukan ini, kata Mancuso dalam ceramahnya, beberapa jenis akasia, misalnya, menyediakan tempat tinggal, makanan, dan minuman bagi semut. Pada saat yang sama, mereka menghasilkan lebih banyak nektar daripada yang diperlukan, yang oleh Darwin disebut sebagai limbah yang tidak diizinkan. Namun semut yang meminum nektar melindungi tanaman dari serangga lain bahkan dari tanaman lain - begitu ranting tumbuh mendekat, mereka langsung memotongnya agar tidak mengganggu fotosintesis akasia.
Ternyata semut semacam itu tidak bisa dibujuk dengan roti dan bahkan gula - mereka membuangnya begitu saja dari daun seperti sampah. Ternyata nektar akasia mengandung sejenis "obat" yang dapat digunakan untuk memanipulasi penghuninya. Selain itu, zat ini mengubah tingkat obat dalam nektar tergantung pada keadaan, mengendalikan perilaku semut di berbagai tahap kehidupan dengan cara yang berbeda. Demikian pula, beberapa tanaman lain menambahkan kafein ke nektar jika mereka menyukai penyerbuknya, dan membuangnya sama sekali jika penyerbuk tidak melakukan tugasnya.
Ternyata tumbuhan, meskipun secara praktis merupakan subjek yang tidak bergerak tanpa sistem saraf dan organ sensorik yang akrab bagi manusia, mampu menganalisis banyak parameter lingkungan dengan efisiensi tinggi, serta bereaksi terhadapnya, berkomunikasi dengan individu lain, dan bahkan mengendalikan jenis organisme hidup lainnya. Mempertimbangkan apa yang dikatakan di awal tentang dominasi mutlak biomassa tumbuhan di planet ini, seseorang tanpa sadar merenungkan siapa sebenarnya yang harus disebut master di Bumi (namun, kemudian Anda ingat bakteri dan virus dan menyerah mencoba mengatur kompetisi).
Anna Kaznadze
