Malonus vasaros rytas. Kitapus lauko vėjyje siūbuoja tuopų eilė. Tarp šakų dūzgia ir skraido vabzdžiai. Viskas atrodo ramu ir gražu. Tačiau apsigauti nereikėtų. Šie medžiai iš tikrųjų yra puolami, nes alkani vabzdžiai graužia jų lapus. Medžiai negali nei pasislėpti, nei pabėgti. Tačiau pasirodo, kad jie nėra bejėgiai.
Jie turi būdų, kaip kovoti ir net padėti vieni kitiems. Vos tik vabzdys pradeda graužti lapą, medis pradeda gintis. Jis taip pat greitai praneša savo kaimynams: „Mus puola! Pasiruoškite gynybai!“ Jis netgi gali pasikviesti į pagalbą kitus vabzdžius.
Visa tai vyksta taip, kaip mes niekuomet nė negalėjome įsivaizduoti. Tačiau mokslininkai išsiaiškino, kad augalai gali daryti daug dalykų, kuriuos mes siejame su mąstymu.
Augalai bendrauja tarpusavyje. Jie gali mokytis. Jie formuoja atmintį. Jie netgi gali atpažinti savo giminaičius. Ir visa tai jie daro neturėdami smegenų.
Ar šie gebėjimai gali reikšti, kad augalai yra protingi? Galbūt niekada iki galo to nesužinosime. Kaip sako Viskonsino-Medisono universiteto botanikas, atidžiai stebintis augalų elgseną, Simonas Gilrojus, „labai sunku mąstyti kaip daržovei“.
Vis dėlto mokslininkai stengiasi išsiaiškinti, kas vyksta, kai augalai elgiasi taip, kaip anksčiau manėme, kad gali tik gyvūnai.
Augalų bendravimo tyrimų pradžia
„Kai žiūri į medį, atrodo, kad jis visiškai nieko nedaro.“ – sako S. Gilrojus.
Tačiau mokslininkai nustatė, kad nors augalai atrodo ramūs ir tylūs, iš tikrųjų jie yra pakankamai užsiėmę. Tai, ką jie daro, yra gana neįtikėtina.
Devintajame dešimtmetyje botanikai pirmą kartą aptiko požymių, kuriais augalai bendrauja tarpusavyje. Vieno ankstyvojo eksperimento metu atrodė, kad sužaloti medžiai įspėja savo kaimynus apie pavojų.
Tada Jackas Schultzas ir Ianas Baldwinas buvo jauni mokslininkai iš Dartmuto koledžo Hanoveryje. Jie pasodino medžių sodinukus ir uždarė juos į skaidraus plastiko indą. Kiekvienas medelis turėjo atskirą vazonėlį ir medeliai vienas kito nelietė.
Kai tyrėjai nuplėšė vieno medžio lapus, jis atsakė gamindamas cheminę medžiagą, kad atbaidytų užpuolikus. Tada, praėjus maždaug 36 valandoms, nepažeisti medžiai pagamino tą pačią cheminę medžiagą. Komanda padarė išvadą, kad sužalotas medis turėjo siųsti signalą per orą kitiems.
Kai kurie žmonės tai apibūdino kaip augalų „pokalbį“ tarpusavyje. Šis atradimas, apie kurį buvo pranešta 1983 m., davė pradžią mokslui apie augalų bendravimą.
Nuo tada mokslininkai įrodė, kad šis bendravimas gali būti ganėtinai sudėtingas.
Augalų bendravimo ypatumai
Augalai geriau reaguoja į artimų giminaičių pranešimus nei į nesusijusių augalų pranešimus. Tai įrodė Rickas Karbanas.
Kalifornijos Daviso universitete jis tyrinėja augalų ir vabzdžių sąveiką. Jo ir kitų mokslininkų darbai rodo, kad augalai gali atskirti vieną plėšrūną nuo kito. Jie siunčia skirtingus signalus, priklausomai nuo to, koks vabzdys juos puola.
Suomijos mokslininkų komanda praneša, kad jų pranešimai gali net signalizuoti, kaip toli yra pavojus.
J. Schultzas aiškina, kad ne visi augalų pranešimai skirti kitiems augalams. Kai kurie skirti privilioti gyvūnus, kurie maitinasi tuo, kuo maitinasi augalai. Pavyzdžiui, kai pomidorus graužia kirminai, pomidorų augalai išskiria chemines medžiagas, kurios privilioja kirminų priešus.
Augalai naudoja garsus, mokosi ir prisimena
Augalai gali vartoti net daugiau nei vieną „kalbą“. Daugelyje tyrimų daugiausia dėmesio skiriama cheminiams signalams. Tačiau augalai kartais naudoja ir garsą.
2023 m. Tel Avive (Izraelis) dirbanti komanda įrašė stresą patiriančių augalų skleidžiamus spragsėjimus. Garsai skyrėsi priklausomai nuo augalų rūšies ir streso tipo, pavyzdžiui, sausros ar pjovimo.
Nors jie buvo maždaug tokie pat garsūs kaip žmogaus kalba, tačiau per aukšti, kad žmonės juos išgirstų. Tačiau, kaip tyrėjai pažymi, kiti gyvūnai, pavyzdžiui, šikšnosparniai, pelės ir vabzdžiai, gali juos girdėti. Taip pat ir kiti augalai.
Hjustono universiteto augalų ekologė Heidi Appel pasakoja, kad yra daug įrodymų, jog augalai reaguoja į garsus. Pavyzdžiui, augalai gali girdėti, kai vabzdžiai kramsnoja jų lapus.
Kiti darbai rodo, kad augalai gali mokytis ir net prisiminti. Viename garsiame 2014 m. atliktame tyrime naudotas augalas Mimosa pudica. Žinomas kaip „jautrus“, jis susisuka lapus, kai yra trikdomas.
Tyrėjai vazonuose pasodino dešimtis šių augalų. Tada jie kiekvieną mimozą numetė 60 kartų iš eilės. Augalams kritimas nepakenkė. Jis buvo trumpas, su minkštu nusileidimu. Jie susisuko lapus – bet tik kelis pirmuosius kartus. Gana greitai jie nustojo reaguoti.
Norėdami įsitikinti, ar augalai nebuvo per daug pavargę, kad sulenktų lapus, tyrėjai augalus pakratė. Tuomet jie iš karto susisuko lapus. Tačiau vėl juos numetus, jie taip nepasielgė. Tyrėjai padarė išvadą, kad augalai išmoko, jog kritimas jiems nepakenks.
Po mėnesio jie vėl bandė atlikti eksperimentą. Nuleidus augalus, jie vis tiek nesusisuko lapų. Jie tarsi prisiminė, kad tai jiems nepakenks. Jie buvo susikūrę ilgalaikę atmintį.
Augalai sukūrė savo problemų sprendimo būdus
Gilrojaus teigimu, neturėtų stebinti, kad augalai gali daryti visus šiuos dalykus.
„Viskas, kas gyva, turi spręsti tas pačias problemas. Augalai turi patys save maitinti. Augalai turi gauti vandens. Augalai turi apsiginti.“ – pastebi jis.
Tačiau augalai šias problemas sprendžia visai kitaip nei gyvūnai. Išalkęs žmogus gali persekioti elnią arba ieškoti vaisių. Augalai maistą gauna iš saulės šviesos, ore esančios anglies ir dirvožemyje esančių maistinių medžiagų.
Augalas negali nupurkšti ar išvengti vabzdžių, kaip mes galime. Vietoj to jie sukūrė savo problemų sprendimo būdus.
Augalai pasuka paskui šviesą. Jie atbaido vabzdžius gamindami karčius junginius. Jie siunčia šaknis link vandens ir maistinių medžiagų. Jie netgi išskiria chemines medžiagas, kurios pakeičia dirvožemį taip, kad jis būtų geresnis augalui. Ir visa tai nėra susiję su smegenimis ar nervų sistema.
Kaip augalai prisimena ir siunčia pranešimus neturėdami nervų sistemos?
Tyrėjai, kurie naudojo mimozos augalus, turėjo idėją apie tai, kaip augalai prisimena ir siunčia pranešimus neturėdami nervų sistemos. Jie iškėlė hipotezę, kad gali būti ir kitokių atsiminimo būdų.
Neuronai, arba nervinės ląstelės, siunčia pranešimus cheminėmis medžiagomis, vadinamomis neurotransmiteriais. Nors augalai neturi nervų sistemos, jie turi daug tų pačių neurotransmiterių, kuriuos turi gyvūnai.
Vienas iš jų yra glutamatas. Sužeisti lapai naudoja glutamatą pranešimams siųsti.
Lozanos universiteto (Šveicarija) augalų biologas Edvardas Farmeris, kuris apie šį atradimą paskelbė dar 2013 m., pažymi, kad šie signalai praneša nepažeistiems lapams, kad jie sustiprintų savo apsaugą nuo galimų grėsmių.
Nuo to laiko kitos komandos sužinojo daugiau apie tai, kaip veikia šis pranešimų siuntimas. Ir tai labai panašu į tai, kaip nervinis signalizavimas veikia gyvūnams, bet galbūt dar geriau.
Augalai turi tai, ką Gilrojus vadina vandentiekio sistema. Ši vamzdelių sistema, vadinama ksilema ir floema, judina vandenį ir maistingąsias medžiagas po augalo kūną.
Jis sako, kad augalai šią vandentiekio sistemą naudoja kaip nervų sistemą. Neurotransmiteriai šiais vamzdeliais gali judėti po jų kūną. Nereikia jokių nervinių ląstelių.
„Augalai turi tai daryti geriau nei žmonės. Jie negali pabėgti, kai vyksta kas nors blogo. Jie turi tiksliai žinoti, kas vyksta, ir kaip reaguoti. Taigi informacijos apdorojimas turi būti tikrai sudėtingas. Jis tiesiog nepanašus į mūsų.“ – pasakoja Gilrojus.
Ar tai reiškia, kad augalai yra protingi?
Šie atradimai rodo, kad augalai sugeba kur kas daugiau, nei mums atrodo. Bet ar tai reiškia, kad augalai yra protingi?
Kai kurie mokslininkai mano, kad taip. Kiti nėra tokie tikri. Problema gali kilti dėl to, kaip apibrėžiame tokius žodžius kaip „mąstymas“ ir „intelektas“.
Vis dėlto tai tapo dideliu botanikų ginču. Juolab, kad kai kurie mokslininkai manė, jog terminas „neurobiologija“ yra netinkamas. Juk augalai neturi nervų sistemos.
„Kai kurie mokslininkai „labai, labai, labai [prieštarauja] augalų neurobiologijos idėjai.“ – teigia Vašingtono universiteto augalų biologė Elizabeth Van Volkenburgh.
Tačiau Volkenburgh šis terminas patinka. Techniškai augalas neturi nervų. Vis dėlto jis turi jutiminę sistemą.
„Senesnėje mokslinėje literatūroje ksilema ir floema buvo vadinamos nervais.“ – pabrėžia ji.
J. Schultzo žmona Appel prisimena, kad mintis, jog augalai gali girdėti, prieš 10 metų buvo sunkiai suvokiama. Ji pasakojo, kad net ir jos vyras buvo nusiteikęs skeptiškai, nepaisant to, jog būtent jis atrado kalbančius augalus.
„Mes žinome, kad augalai reaguoja į aplinkos vibracijas. Dėl to nekyla jokių diskusijų. Tačiau tai, ar augalai gali „girdėti“, priklauso nuo to, ką jūs turite omenyje vartodami šią sąvoką.
Jei apibrėšite klausą kaip aplinkos vibracijų aptikimą, skirtingų rūšių vibracijų atpažinimą ir atitinkamą reagavimą, tuomet taip, augalai gali girdėti. Tačiau tai nereiškia, kad augalai apie tai, ką girdi, galvoja taip pat, kaip mes.“ – sako Appel.
O dėl to, ar augalai yra protingi taip, kaip mes galvojame apie žmogaus intelektą, Appel sako, kad mes tiesiog nežinome ir tai yra paslaptys, kurias jie bando įminti. Vis dėlto, jos teigimu, turime išspręsti šį ginčą. O tai reiškia, kad reikia atlikti daugiau mokslinių tyrimų.
Augalų intelektas
Kornelio universiteto Itakoje, Niujorko valstijoje, chemijos ekologas Andre Kessleris teigia, kad sunku susitarti, ar augalai yra protingi, prieš tai nesusitarus, kas yra intelektas.
Jis ir jo kolega Maiklas Miuleris atkreipia dėmesį į vieną dokumentą, kuriame pateikta daugiau nei 70 skirtingų intelekto apibrėžimų.
Jie rašo, kad geriau būtų sutelkti dėmesį į tai, ką augalai gali daryti. Pavyzdžiui, kaip jie sąveikauja su kitais organizmais? Kaip jie reaguoja ir prisitaiko prie aplinkos?
Kessleris sako, kad pagal tokius kriterijus augalai tam tikra prasme turėtų būti laikomi protingais.
Kad ir kaip tai apibūdintumėte, mokslininkai supranta, kad augalai yra daug nuostabesni, nei dauguma žmonių įsivaizduoja. Ir kad mus stebintų, jie nebūtinai turi būti panašūs į mus.
Pažvelkite į augalą ant savo palangės ar sode augantį medį. Jis niekada nesugebės išlaikyti jūsų matematikos egzamino. Net jei kasdien jam šnabždėsite, jis neišmoks jūsų vardo.
Tačiau kai jis daro tai, ką jam reikia daryti – tai, kas jam, kaip augalui, yra svarbu, – jis yra nepaprastas. Ir visa tai jis daro be nervų sistemos.
