Τρίτη, 28 Ιανουαρίου 2014

Το «έξυπνο» φυτό που μαθαίνει και θυμάται, Mimosa Plants Have Long Term Memory, Can Learn, Biologists Say

H Μimosa pudica μαθαίνει και θυμάται, όπως και τα ζώα. Και όλα αυτά χωρίς να διαθέτει εγκέφαλο. Mimosa pudica at the Botanical Garden KIT, Karlsruhe, Germany. Image credit: H. Zell / CC BY-SA 3.0.

Είναι δυνατόν ένα φυτό να μαθαίνει και να θυμάται αφού δεν διαθέτει εγκέφαλο; Και όμως είναι, όπως υποστηρίζουν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Δυτικής Αυστραλίας και του Πανεπιστημίου της Φλωρεντίας στην Ιταλία. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ένα φυτό που ανήκει στην οικογένεια των μπιζελιών και αποκρίνεται στο άγγιγμα έχει μάθει ότι οι σταγόνες του νερού δεν είναι επιβλαβείς για την επιβίωσή του και μάλιστα διατηρεί αυτή τη γνώση επί εβδομάδες.

Η νέα μελέτη μαρτυρεί ότι τα φυτά μαθαίνουν σημαντικές για την επιβίωσή τους λεπτομέρειες και την ίδια στιγμή... διδάσκει στους ειδικούς - και όχι μόνο - να δουν τη χλωρίδα με άλλο μάτι.

Το φυτό-«καλός μαθητής»

Το φυτό-«καλός μαθητής» ονομάζεται Mimosa pudica και είναι επίσης γνωστό ως ευαίσθητο φυτό ή μιμόζα-μη μου άπτου. Κατάγεται από τη Βραζιλία, την Ινδία και το Εκουαδόρ και τα άνθη του σχηματίζουν μικρές χνουδωτές μπάλες με χρώμα συνήθως ροζ ή μοβ. Όσο για την ευαισθησία του, αυτή έγκειται στο ότι τα φύλλα του διπλώνονται σε κάθε άγγιγμα και αν μάλιστα κάποιος τα αγγίξει με λίγο περισσότερη δύναμη, οι μίσχοι λυγίζουν και αυτά πέφτουν. Οι κινήσεις αυτές ονομάζονται σεισμογενείς μετακινήσεις (αφορούν αντίδραση στον φυσικό κραδασμό). Παράλληλα τα φύλλα του Mimosa pudica κλείνουν τη νύχτα και ξανανοίγουν με το φως του ήλιου, υποτασσόμενα σε κινήσεις γνωστές ως νυκτογενείς μετακινήσεις.

Αυτές οι κινήσεις προκαλούνται όταν συγκεκριμένες περιοχές των φυτικών κυττάρων χάνουν την ωσμωτική πίεση - πρόκειται για τη δύναμη που ασκείται στα κυτταρικά τοιχώματα από το νερό εντός των κυττάρων. Όταν το φυτό... ενοχλείται, περιοχές του μίσχου του εκλύουν χημικά όπως ιόντα καλίου, τα οποία και ωθούν το νερό έξω από τα κύτταρα. Έτσι προκαλείται απώλεια της πίεσης και τελικώς κατάρρευση των φυτικών κυττάρων.

Όχι απλές ανακλαστικές κινήσεις

Η μιμόζα-μη μου άπτου μαθαίνει ότι οι σταγόνες του νερού δεν απειλούν την επιβίωσή της και διατηρεί αυτή τη γνώση επί εβδομάδες, χωρίς να διαθέτει εγκέφαλο. Scientists claim fern-like plants Mimosa pundica (pictured) that respond to touch, learned that water droplets are not harmful in an experiment and remember the lesson for weeks afterwards.

Οι ειδικοί από το Πανεπιστήμιο της Δυτικής Αυστραλίας σε συνεργασία με τον καθηγητή Στέφανο Μανκούζο του Πανεπιστημίου της Φλωρεντίας ανακάλυψαν ότι αυτές οι κινήσεις του φυτού δεν είναι απλώς ανακλαστικές.

Οι ερευνητές εξέτασαν τη βραχυπρόθεσμη και τη μακροπρόθεσμη «μνήμη» του Mimosa pudica σε περιβάλλοντα με πολύ καθώς και με λίγο φως ρίχνοντας επανειλημμένως νερό σε φυτά του συγκεκριμένου είδους μέσω μιας ειδικής συσκευής προκειμένου να διερευνήσουν την απόκρισή τους.

Όπως είδαν, τα φυτά σταμάτησαν να μαζεύουν τα φύλλα τους μόλις έμαθαν ότι το νερό δεν αποτελούσε απειλή για την επιβίωσή τους. Μάλιστα, σύμφωνα με δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο «Oecologia», τα Mimosa pudica αποκτούσαν αυτή την επίκτητη συμπεριφορά μέσα σε δευτερόλεπτα και, όπως συμβαίνει και με τα ζώα, η μάθηση ήταν ταχύτερη σε συνθήκες λίγου φωτός.

Μνήμη επί εβδομάδες

The study shows that Mimosa pudica plants can learn and remember just as well as it would be expected of animals, but of course, they do it all without a brain. The findings may make some think of J.R.R. Tolkien's 'Ents' in Lord of the Rings (pictured) that are trees that can think and talk.

«Το πιο αξιοσημείωτο είναι ότι τα συγκεκριμένα φυτά μπορούσαν να θυμηθούν αυτό που είχαν μάθει επί αρκετές εβδομάδες, ακόμη και όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες είχαν αλλάξει» γράφουν οι ερευνητές.

Σύμφωνα με τα νέα ευρήματα, τα «ευαίσθητα φυτά» είναι σε θέση να μάθουν και να θυμηθούν όπως και τα ζώα, χωρίς όμως να διαθέτουν εγκέφαλο.

Παρ' ότι οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι ποιος μηχανισμός κάνει το Mimosa pudica να μαθαίνει και να θυμάται, εκτιμούν ότι αφορά ένα δίκτυο σηματοδότησης που βασίζεται στο ασβέστιο εντός των κυττάρων του φυτού - πρόκειται για ένα δίκτυο του οποίου η λειτουργία προσομοιάζει με εκείνη που εμπλέκεται στη διαδικασία μνήμης των ζώων.

Η νέα μελέτη αλλάζει ριζικά τον τρόπο με τον οποίον οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται τα φυτά καθώς και τα όρια μεταξύ φυτών και ζώων. Και αυτό διότι μέχρι σήμερα εκτιμούσαμε ότι η μάθηση αποτελεί «προνόμιο» μόνο των οργανισμών που διαθέτουν νευρικό σύστημα. Τελικώς η φύση αποδεικνύει ότι έχει πολλά ακόμη να διδάξει στα... εγκεφαλικά όντα που συχνά την κακοποιούν.

Τα φυτά «μιλούν» μεταξύ τους

Chatterboxes: It is claimed sagebrush plants (pictured) send chemical messages through the air.

Προηγούμενη μελέτη του καθηγητή Ρίτσαρντ Κάρμπαν από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας έδειξε ότι τα φυτά επικοινωνούν μεταξύ τους προκειμένου να προστατευθούν από τους εχθρούς.

«Τα φυτά έχουν πολύ πιο εξελιγμένη και εκλεπτυσμένη συμπεριφορά από ό,τι φανταζόμαστε» σημείωσε ο καθηγητής Κάρμπαν, η μελέτη του οποίου δημοσιεύθηκε το 2009 στο επιστημονικό έντυπο «Εcology Letters».

Σύμφωνα με εκείνη τη μελέτη την οποία ο ίδιος ο «πατέρας» της χαρακτήρισε «αμφιλεγόμενη», τα φυτά... κουβεντιάζουν στέλνοντας χημικά σήματα μέσω του αέρα και προειδοποιώντας τους γείτονές τους σχετικά με την ύπαρξη πεινασμένων θηρευτών. Όταν ο γείτονας «ακούσει» το μήνυμα αυξάνει τις άμυνές του ενάντια σε εχθρούς όπως οι ακρίδες και οι κάμπιες.

Προκειμένου να καταλήξει στα συμπεράσματά του ο ειδικός μελέτησε ένα είδος θάμνου που ενδημεί στις δυτικές ΗΠΑ (sagerbrush bush). Χρησιμοποίησε ψαλίδι ώστε να κόψει φύλλα και μίσχους από τέτοιους θάμνους προκαλώντας τους καταστροφές αντίστοιχες με εκείνες που τους προκαλούν οι ακρίδες.

Στη συνέχεια φύτεψε κάποια φυτά που είχαν υποστεί βλάβες μαζί με κάποια που δεν είχαν υποστεί καμία βλάβη σε ένα χωράφι και μέτρησε τα επίπεδα θήρευσης στους γείτονές τους. Όπως προέκυψε, τα φύλλα των φυτών που κοντά τους είχαν «ψαλιδισμένους» γείτονες παρουσίαζαν και τις μικρότερες καταστροφές εξαιτίας επίθεσης ακρίδων, γεγονός που σημαίνει ότι είχαν λάβει σήμα από τα «πληγωμένα» φυτά και είχαν προετοιμαστεί κατάλληλα ώστε να αντιμετωπίσουν τον εχθρό.

Η δρ Μόνικα Γκαλιάνο, ερευνήτρια στο Κέντρο Εξελικτικής Βιολογίας του Πανεπιστημίου της Δυτικής Αυστραλίας, που ήταν και πρώτη συγγραφέας της νέας μελέτης, δημοσίευσε πρόσφατα μια άλλη μελέτη που δείχνει ότι τα φυτά μπορούν να «συνομιλήσουν» με χρήση ήχων.