Чи думають рослини (елена Даровський волкова)
Ви перетворюєте сонячне світло в цукор, а вуглекислий газ - в кисень.
Ви даєте нам тепло і дах, прикрашаючи світ квітами і запахами.
Чи можете ви почути моє «спасибі» і відчути мою любов?
Що думає про нас кактус, що росте на вікні? Може бути, кожен день з нетерпінням чекає господаря? Чи буває йому страшно або самотньо? З тваринним світом простіше, він ближче і зрозуміліше. А що відчувають рослини? Розгадана ця загадка?
У живих організмів є одне універсальне властивість - здатність до електорохіміческім реакцій у відповідь на вплив зовнішнього середовища. Що це за реакції такі? Ну, щось схоже на електроліз, який багато хто пам'ятає з курсу шкільної програми, коли два електроди поміщають в розчин електроліту, наприклад, розчину солі. Як відомо, сіль у воді дисоціюють на позитивно заряджені частинки - катіони, і негативно заряджені частинки - аніони. Так ось ці частинки рухаються, відповідно, «негативні» - до електрода з плюсом, а «позитивні» - до електрода з мінусом.
Щоб передати сигнал з однієї частини організму в іншу рослини використовують подібні електрохімічні механізми і за допомогою їх контролюють своє зростання і розвиток. Синхронізація внутрішніх процесів і реакція на навколишнє середовище пов'язана з таким явищем, як збудливість клітин рослин (зміна їх внутрішнього стану). Основою збудливості служить чутливість протоплазми клітин до хімічного впливу. Тут варто згадати, що рослини складаються з клітин, тканин (наприклад, епідерміс, паренхіма, камбій) і органів (лист, корінь, стебло, квітка).
Біоелектрохіміческіх сигнали нагадують нервові імпульси. Вони існують з незапам'ятних часів і виникли в протоплазмі клітин в рослинному і тваринному світі ще до утворення нервових тканин, як особливої морфологічної структури.
Біоелектохіміческіе сигнали пов'язані з різницею потенціалів, що виникають на клітинних мембранах. Це властивість спочатку вивчалося у одноклітинних організмів (водоростей), а потім і у багатьох видів вищих (квіткових) рослин. Передача сигналу здійснюється за допомогою плазмолеммой (особливих внутрішньоклітинних органел) на короткі і довгі відстані. Хвилі роздратування поширюються по всьому організму, вниз: від листя до коренів і, навпаки, вгору: від кореня до листя. Швидкість поширення сигналу залежить від багатьох факторів, наприклад, температури, інтенсивності роздратування, попередніх впливів. Імпульси виникають від хімічних подразників: гербіцидів, солей, стимуляторів росту; а також від механічних пошкоджень, зміни температури, гравітаційного і електромагнітних полів.
Біоелектрохіміческіх сигнали найшвидші з передачі інформації всередині рослинних тканин і між органами. Рослини моментально реагують на зміни інтенсивності світла або температури, на механічне пошкодження, полив. Реакцію на такого роду стимули можна виявити відразу після впливу в різних частинах рослини зі зміни біохімічного складу клітин. Швидкість поширення біоелектричних сигналів від 0,05 см / сек до 40 м / сек, залежно від типу стресу.
За передачу сигналів на довгі відстані відповідає флоема (провідна тканина рослини, що здійснює транспорт пластичних речовин). Флоема складається з так званих сітовідних трубок і клітин-супутниць. Ситовідниє трубки являють собою з'єднані один з одним подовжені клітини (сітовідние елементи), торцеві стінки яких пронизані численними порами, через пори легко проходять розчинені речовини. Ситовідниє елементи не мають ядер, але є живими клітинами. Клітини-супутниці також живі і мають ядра, вони примикають до ситовідним елементам і контролюють проведення поживних речовин. Комплекс мембран системи сітовідних елементів і клітин-супутниць служить провідником електричних імпульсів. У створенні та зміні різниці потенціалів активну участь беруть іони калію, кальцію, водню і хлору.
Нервові клітини у тварин і клітини флоеми у рослин мають одну загальну властивість: вони мають збудливими мембранами, через які легко поширюється електричне збудження. Це поширення може бути у вигляді одиночного імпульсу, декількох імпульсів або періодичних хвиль різної швидкості. Електрохімічні реакції всіх цих видів зустрічаються у рослин. Експериментальні спостереження також показали, що під впливом різних патогенів, форма відповідей і хвильова швидкість змінюються.
Існують моделі клітинних мембран тварин. На прикладі гігантського аксона (нервової клітини) кальмара, детально вивчені і враховані всі пересування іонів калію і натрію, що відповідають, як відомо, за переміщення нервових імпульсів в тваринних клітинах. Встановлено також, що електрична стимуляція рослин супроводжується схожими іонними зрушеннями, які найбільш сильно проявляються в клітинах кори (флоеме). Тільки на відміну від тварин клітин, де мембранний транспорт зарядів здійснюють іони натрію і калію, в клітинах рослин цю функцію виконують іони кальцію і калію.
Іони (заряджені частинки) існують і в атмосфері Землі - це одна з основних причин наявності атмосферної електрики. Напруга між земною поверхнею і іоносферою становить близько 40 кВ. Земля є свого роду «електродом», зануреним в газоподібні «електроліти», природно ионизованного атмосферу. Поверхня суші і океанів має негативний заряд, а іоносфера заряджена позитивно. Цікаво, що полярність такого ж спрямування мають і рослини. Коріння заряджені негативно, а верхівка несе позитивний заряд. Електричні імпульси в рослині можуть виникати спонтанно або в результаті стимуляції, потім вони поширюються на сусідні клітини. При подразненні клітин флоеми імпульс поширюється уздовж кори з постійною напругою, при цьому деякий період часу рослина не здатне реагувати на повторне вплив. Протоплазма клітин і всіх клітинних органел настільки чутлива, що будь-яка фізична або хімічний вплив викликає відповідну реакцію. Зрозуміло, то цілісний організм рослини може підтримуватися і розвиватися в безперервно мінливому середовищі тільки за умови узгодженого функціонування всіх клітин, тканин і органів. Рослини, як і інші організми, змушені здійснювати постійний баланс із зовнішнім світом.
Що відчуває рослина, коли у нього, припустимо, відривають листочок? Може бути, йому все одно? Досліджували реакцію рослини картоплі на таку травму, як поїдання листя колорадським жуком. Вимірювали електричні сигнали, індуковані комахами, вивчали механізм їх передачі і безпосередньо зміна біофізичних і біохімічних процесів під впливом цих сигналів у віддалених тканинах рослини. Виявилося, що навіть бульби, що знаходяться глибоко в землі, відчувають поїдання листя, розташованих далеко на верхівці стебла. Швидкість поширення імпульсу, викликаного травмою, становила приблизно 0,05 см / сек.
Відомо також, що рослини «чують». Відзначено, що вони ростуть швидше, якщо звучить приємна музика і, навпаки, стримують зростання при впливі жорсткого звуку. Хоча музичні вподобання різних видів рослин відрізняються. Звуки певного діапазону частот можуть стимулювати синтез тих чи інших білків або, навпаки, загальмувати його. Деякі вчені стверджують, що рослини не тільки відчувають «біль», а й любов. Проводилися дослідження і фіксувалися зміни потенціалу клітинних мембран у відповідь на увагу і турботу. При цьому відзначалися «вібрації» зовсім інші за характером, ніж реакції на різного роду ушкодження.
Якщо підключити рослини до комп'ютера через систему збору даних, то можна використовувати їх як біосенсори для різних спостережень за змінами в навколишньому середовищі. За допомогою рослин можна швидко виявляти появу забруднюючих речовин, пестицидів, спостерігати за зміною погодних умов.
Які ж висновки можна зробити з усього вище сказаного про чутливість рослин?
Відчувають! Коли їх ріжуть, ламають, їдять, поливають, піклуються, підгодовують або труять. Чи відчувають тепло, холод, світло, звуки, електромагнітні поля. Мають особливу систему (флоема), схожу за механізмом передачі електрохімічного імпульсу на нервову систему тварин. Чи думають рослини, і про що? Це науці поки не відомо.
Міркувати ми значно будемо:
Про рослини - добрі чи злі?
Що рослини мислять про людей?
Я впевнений: "Люди - козли!"
Що думають?
- Пиляйте сук, пиляйте. Тим більше, що ви на ньому сидите.
А ми, ще трошки почекаємо, і запросто всіх вас переживемо.
На цей твір написано 11 рецензій. тут відображається остання, інші - в повному списку.