Wissen Sie, was Pflanzenneurowissenschaften sind? Für einen Uneingeweihten mag seine Beschreibung überraschend erscheinen - dies ist eine Wissenschaft, die das Kommunikationssystem von Pflanzen, ihre sensorischen Systeme und ihr "Verhalten" untersucht. Neurowissenschaftler behaupten, dass Pflanzen andere Pflanzen und sogar Tiere hören, riechen, kommunizieren und fast sehen sowie manipulieren können. Diese ungewohnten Aussagen basieren auf Experimenten, die in Labors auf der ganzen Welt durchgeführt wurden, jahrzehntelanger Arbeit und Veröffentlichungen in seriösen wissenschaftlichen Fachzeitschriften. Kürzlich kam der Begründer der Pflanzenneurobiologie, der italienische Professor Stefano Mancuso, nach Moskau. Er hielt einen Vortrag im Rahmen des Philosophical Club in Winzavod und beantwortete einige unserer Fragen.
Professor an der Universität von Florenz Stefano Mancuso ist der Gründer und Popularisierer des Gebiets der Pflanzenneurobiologie. Die italienische Zeitung La Repubblica und das amerikanische Magazin The New Yorker haben seinen Namen auf die Liste der führenden Wissenschaftler gesetzt, die die Welt verändern. 2015 erhielt das von Mancuso geleitete Team den EXPO Milano Award für innovative Agribusiness-Ideen für die Jellyfish Barge, ein großes schwimmendes Haus in Form einer Qualle, in dem Pflanzen ohne Erde, Süßwasser und Dünger wachsen können, die ausschließlich mit Sonnenenergie betrieben werden. Mancuso ist Autor mehrerer Bestseller, darunter Brilliant Green: Sinnlichkeit und Intelligenz in der Pflanzenwelt (2013) und The Plant Revolution: Wie Pflanzen unsere Zukunft erfanden (2017).
Mancuso beginnt seine Vorlesungen mit der Erwähnung von Noahs Arche, in der „jede Kreatur ein Paar hat“- dies betraf Tiere und Vögel, erinnert sich der Professor, aber keine Pflanzen. Im Allgemeinen, sagt er, wurde Pflanzen immer genug Aufmerksamkeit geschenkt, sowohl von alten Wissenschaftlern und Philosophen als auch in unserer Zeit. Mancuso schlägt vor, den Status von Pflanzen zu überdenken und das anthropozentrische Bild der Welt aufzugeben, um die Konzepte von Rationalität und Bewusstsein zu erweitern, die Pflanzen seiner Meinung nach haben, die aber untersucht werden sollten, und die üblichen Interpretationen dieser Begriffe aufzugeben.
Stefano Mancuso.
Pflanzen sind in der Lage, mindestens zwei Dutzend verschiedene Umweltfaktoren wahrzunehmen, einschließlich Änderungen der Schwerkraft, des Lichts und der chemischen Zusammensetzung von Luft, Wasser und Boden. Sie wissen auch, wie sie einige Geräusche „hören“und ihr Verhalten in Abhängigkeit von diesen Faktoren ändern können. Mancuso argumentiert, dass Pflanzen eine Art Intelligenz haben, wenn auch nicht im üblichen Sinne des Wortes. In einigen Experimenten, über die er spricht, "sagen Pflanzen buchstäblich die Zukunft voraus". Ihr System von Kommunikationssignalen ist eine Art alternatives Internet, das den gesamten Planeten abdeckt.
Intelligenz ist die Fähigkeit, Probleme zu lösen, sagt Mancuso.
Wir sind es gewohnt, an große Organismen zu denken, die Tiere bedeuten. Zum Beispiel weiß jeder, dass das größte Tier der Erde der Blauwal ist. Tatsächlich ist ein Mammutbaum hundertmal größer als ein Wal. Wenn wir die Biomasse des Planeten bewerten, nehmen Pflanzen nach verschiedenen Schätzungen zwischen 80 und 97 Prozent ein. Wenn wir uns den Baum des Lebens ansehen, darwinistisch oder moderner, sehen wir, dass Pflanzen auch viel älter sind als Tiere. Blütenpflanzen sind beispielsweise älter als Säugetiere.
Wenn wir versuchen zu verstehen, wie der Körper funktioniert und wie er auf äußere Einflüsse reagiert, achten wir normalerweise auf seine Organe. Die Pflanze hat jedoch keine gepaarten oder einzelnen Organe wie Augen oder Lungen. In gewissem Sinne sind sie daher besser geschützt - wenn beide Augen verloren sind, verliert das Tier die Fähigkeit, die äußere Umgebung zu sehen und angemessen darauf zu reagieren, und in der Pflanze werden alle "Organe" im Plural dargestellt. Es kann bis zu 90 Prozent seines gesamten Körpers verlieren und trotzdem überleben. Wenn Pflanzen, die sich kaum bewegen können, die gleichen "Schwachstellen" wie Tiere hätten, würde jede Raupe eine ernsthafte Gefahr für sie darstellen.
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Der Verkehr
Wir sind es gewohnt zu denken, dass Pflanzen bewegungslos sind, aber das ist nicht ganz richtig. Erstens wachsen die Pflanzen natürlich. Interessanterweise führte der deutsche Botaniker Wilhelm Pfeifer bereits 1898, als das Kino noch in den Kinderschuhen steckte, Zeitraffer-Serienaufnahmen des Pflanzenwachstums durch, und diese "Filme" existieren noch immer.
Zweitens können Pflanzen ihre Position in Raum und Form ändern und verbrauchen in einigen Fällen nicht einmal ihre eigene Energie dafür. Zum Beispiel sind die Knospen von Gymnospermen so gestaltet, dass sie sich öffnen, wenn es trocken wird. Diese Technologie wird bei der Gestaltung von Stadiondächern eingesetzt. Der Löwenzahn öffnet sich ebenso "wirtschaftlich". Gleichzeitig macht er 15 verschiedene Arten von Bewegungen, die jedoch alle spontan ablaufen.
„Das Thema meiner Arbeit war das Studium der Wurzelbewegung - wie genau sie Hindernissen ausweichen. Es scheint ein einfacher Prozess zu sein, aber in Wirklichkeit ist es unglaublich komplex. Als ich damit anfing, glaubte die Wissenschaft, dass die Wurzeln zuerst die Hindernisse "berühren" und dann die Wachstumsrichtung ändern. Ich habe ein völlig entgegengesetztes Bild beobachtet: Erstens biegen sich die Wurzeln vorher um Hindernisse, ohne sie zu berühren, und zweitens wählen sie immer den kürzesten und optimalen Wachstumspfad und demonstrieren so eine Art "Intelligenz". Dies war für mich das erste Anzeichen dafür, dass die Pflanze ein viel komplexerer Organismus ist, als es scheint. " - Aus Stefano Mancusos Antworten auf N + 1 Fragen
Die Samen einiger Pflanzen, zum Beispiel Erodium achicutarium, scheinen auf dem Boden zu "tanzen" und suchen nach einem Ort, an dem die Wurzel gestartet werden kann, und dieser Tanz sieht aus wie eine sinnvolle Suche, obwohl der Samen keine eigene Energie dafür aufbringt. Wissenschaftler versuchen, ähnliche mechanische Eigenschaften der Schalenstruktur und anderer Strukturen von Samen anzuwenden, wenn sie Geräte für Weltraumprogramme entwickeln.
Pflanzen haben auch aktive Bewegungsarten. Die bekannte räuberische Venusfliegenfalle kann Insekten und sogar Schnecken schließen und verdauen. Weniger exotische Prozesse wie das Öffnen einer Blume sind aber auch Bewegung, auch wenn wir sie nicht sehen, weil sie für uns sehr langsam abläuft.
Es gibt auch unerwartetere Arten der Pflanzenbewegung. Zum Beispiel scheinen junge, wachsende Hülsenfrüchte miteinander zu "spielen", Sprosse und Blätter in alle Richtungen zu strecken und sie ständig zu schieben. Obwohl das Wort "spielt" hier unangemessen erscheint, ist es in seiner Art die richtige Definition - so wie kleine Tiere spielen müssen, um zu lernen, wie man mit der Welt interagiert, müssen Pflanzen ihre Position in der Bevölkerung verstehen und Verbindungen untereinander herstellen. Solche Verbindungen können kritisch sein - wenn Sie eine kleine Sonnenblume unter Erwachsenen pflanzen, Sonnenblumen, die seit langer Zeit zusammenwachsen, wird sie höchstwahrscheinlich sterben, weil sie nicht in das System ihrer Verbindungen passen.
Hören und Stimme
Jede Spitze der Pflanzenwurzel kann mindestens 20 verschiedene Arten von Stößen aufnehmen. Wurzeln reagieren empfindlich auf Krankheitserreger, Chemikalien, elektrische Impulse, Sauerstoff- und Salzgehalt, Licht, Temperatur usw. Sogar Charles Darwin glaubte, dass die Wurzelspitzen eine Art "Gehirn" der Pflanze sind.
Darüber hinaus können die Wurzeln auch selbst Geräusche machen. Wenn Sie versuchen, sie in Worten zu vermitteln, sehen sie wie sehr leise Klicks aus, die das menschliche Ohr natürlich nicht hört. Laut Wissenschaftlern kann dies an der Fähigkeit der Wurzeln zur Echolokalisierung liegen - mit Hilfe dieser Geräusche bestimmen sie wie Fledermäuse in der Luft möglicherweise die Position relativ zueinander sowie andere Hindernisse im Weltraum.
„Die Menschen haben lange versucht, ihre Ernte mit ihrer Stimme und ihren Musikinstrumenten anzusprechen. Sogar Prinz Charles spricht mit Pflanzen, um ihnen zu helfen, besser zu wachsen. Pflanzen sind jedoch völlig unfähig, zwischen Stimmen oder Musik zu unterscheiden. Sie können jedoch einige Frequenzen von Luftschwingungen spüren. Dieses Phänomen wird als "Phonotropismus" bezeichnet. Die Wurzeln nehmen Frequenzen im Bereich von 200 Hertz wahr und beginnen, diesem Klang entgegen zu wachsen. Diese Frequenzen entsprechen dem Rauschen des Wassers, und wahrscheinlich neigen die Wurzeln daher zu seiner Quelle. Das heißt, wir können sagen, dass es für Pflanzen besser ist, Bassgitarre zu spielen als Geige. " - Aus Stefano Mancusos Antworten auf N + 1 Fragen
Vision
In letzter Zeit haben sich Wissenschaftler für eine andere, völlig unerwartete Fähigkeit von Pflanzen interessiert - sie haben sogar begonnen, darüber als ihre Fähigkeit zu "sehen" zu sprechen. Chilenische Botaniker fanden diese Fähigkeit in der anhaftenden Rebe Boquila trifoliolata. Liana ist an verschiedenen Bäumen befestigt und ahmt sie mit hoher Präzision nach. Wenn es zu einem neuen Baum heranwächst, beginnt es, seine Blätter zu kopieren, und es stellt sich heraus, dass sich seine Blätter in verschiedenen Teilen derselben Rebe zum einen als völlig unterschiedlich herausstellen, und zum anderen wiederholen sie die Form der Blätter jeder ihrer "Requisiten".
Die Nachahmung der Blätter von Boquila trifoliolata liana verläuft auf unterschiedliche Weise - manchmal sehr gut, manchmal nicht sehr gut, aber sie versuchen eindeutig, ihre eigene Herangehensweise an jeden Baum zu finden. Woran erkennen sie die Form jedes nächsten Blattes, dem sie begegnen? Und wie können sie mit diesem Wissen die Form ihrer eigenen Blätter ändern? In einem Experiment ersetzte ein Student eine Liane durch eine in China hergestellte Plastikpflanze, deren Blattform völlig unnatürlich war. Liana hat auch diese Blätter kopiert, und dies ist besonders überraschend, da hier keine chemische oder physiologische Analyse in Frage kam.
Die Tatsache, dass Pflanzen angeblich eine Art "Augen" haben, wurde bereits 1905 gesagt. Dann sagte der deutsche Botaniker Gottlieb Haberlandt, einer der ersten Wissenschaftler, der die Klassifizierung von Pflanzengeweben vorschlug, dass Pflanzen angeblich Bilder mit der Epidermis wahrnehmen können. Der Physiologe Francis Darwin, Sohn von Charles, unterstützte seine Forschung, aber dieses Thema wurde nicht weiterentwickelt.
„Das sagt Felix Fedorovich Litvin, Biophysiker und Doktor der Biowissenschaften, zu diesem Thema. Pflanzen können mit Hilfe von Phytochrom-Systemen (Phytochrom ist ein Pflanzenpigment in Zellen) ihre Umgebung analysieren und sich dabei auf die Schatten und das Licht konzentrieren, die auf ihre eigenen Triebe fallen. So wachsen beispielsweise Blätter an Bäumen so, dass die oberen das Licht der unteren nicht blockieren - dies nennt man Blattmosaik. Wenn sich aus irgendeinem Grund eine Lücke zwischen den Bäumen bildet, beginnen die Blätter schnell in diesem Lumen zu wachsen und besetzen alles (als ob sie den Raum "sehen"). Somit bedeckt die Anlage die maximale Fläche für die Absorption von Licht und verdunkelt gleichzeitig das, was sich darunter befindet, so dass andere Pflanzen hier keine Sonnenenergie nutzen und selbst herauswachsen können (übrigens dasselbe Verteilungssystem,tritt bei einigen Korallen aufgrund ihrer Symbiose mit Algen auf). Man kann sich vorstellen, dass die Rebe auch auf das Licht und den Schatten der Blätter der Bäume anderer Menschen reagiert und die Form ihres Blattes durch solche "Eindrücke" bestimmt wird. Deshalb geht es ihr manchmal schlechter, manchmal besser - es hängt davon ab, wie deutlich die Schatten auf sie fallen. " - Aus Stefano Mancusos Antworten auf N + 1 Fragen
09:11 Wenn Bäume sprechen könnten
Wissen Sie, was Pflanzenneurowissenschaften sind? Für einen Uneingeweihten mag seine Beschreibung überraschend erscheinen - dies ist eine Wissenschaft, die das Kommunikationssystem von Pflanzen, ihre sensorischen Systeme und ihr "Verhalten" untersucht. Neurowissenschaftler behaupten, dass Pflanzen andere Pflanzen und sogar Tiere hören, riechen, kommunizieren und fast sehen sowie manipulieren können. Diese ungewohnten Aussagen basieren auf Experimenten, die in Labors auf der ganzen Welt durchgeführt wurden, jahrzehntelanger Arbeit und Veröffentlichungen in seriösen wissenschaftlichen Fachzeitschriften. Kürzlich kam der Begründer der Pflanzenneurobiologie, der italienische Professor Stefano Mancuso, nach Moskau. Er hielt einen Vortrag im Rahmen des Philosophical Club in Winzavod und beantwortete einige unserer Fragen.
Professor an der Universität von Florenz Stefano Mancuso ist der Gründer und Popularisierer des Gebiets der Pflanzenneurobiologie. Die italienische Zeitung La Repubblica und das amerikanische Magazin The New Yorker haben seinen Namen auf die Liste der führenden Wissenschaftler gesetzt, die die Welt verändern. 2015 erhielt das von Mancuso geleitete Team den EXPO Milano Award für innovative Agribusiness-Ideen für die Jellyfish Barge, ein großes schwimmendes Haus in Form einer Qualle, in dem Pflanzen ohne Erde, Süßwasser und Dünger wachsen können, die ausschließlich mit Sonnenenergie betrieben werden. Mancuso ist Autor mehrerer Bestseller, darunter Brilliant Green: Sinnlichkeit und Intelligenz in der Pflanzenwelt (2013) und The Plant Revolution: Wie Pflanzen unsere Zukunft erfanden (2017).
Mancuso beginnt seine Vorlesungen mit der Erwähnung von Noahs Arche, in der „jede Kreatur ein Paar hat“- dies betraf Tiere und Vögel, erinnert sich der Professor, aber keine Pflanzen. Im Allgemeinen, sagt er, wurde Pflanzen immer genug Aufmerksamkeit geschenkt, sowohl von alten Wissenschaftlern und Philosophen als auch in unserer Zeit. Mancuso schlägt vor, den Status von Pflanzen zu überdenken und das anthropozentrische Bild der Welt aufzugeben, um die Konzepte von Rationalität und Bewusstsein zu erweitern, die Pflanzen seiner Meinung nach haben, die aber untersucht werden sollten, und die üblichen Interpretationen dieser Begriffe aufzugeben.
Stefano Mancuso
Pflanzen sind in der Lage, mindestens zwei Dutzend verschiedene Umweltfaktoren wahrzunehmen, einschließlich Änderungen der Schwerkraft, des Lichts und der chemischen Zusammensetzung von Luft, Wasser und Boden. Sie wissen auch, wie sie einige Geräusche „hören“und ihr Verhalten in Abhängigkeit von diesen Faktoren ändern können. Mancuso argumentiert, dass Pflanzen eine Art Intelligenz haben, wenn auch nicht im üblichen Sinne des Wortes. In einigen Experimenten, über die er spricht, "sagen Pflanzen buchstäblich die Zukunft voraus". Ihr System von Kommunikationssignalen ist eine Art alternatives Internet, das den gesamten Planeten abdeckt.
Intelligenz ist die Fähigkeit, Probleme zu lösen, sagt Mancuso.
Wir sind es gewohnt, an große Organismen zu denken, die Tiere bedeuten. Zum Beispiel weiß jeder, dass das größte Tier der Erde der Blauwal ist. Tatsächlich ist ein Mammutbaum hundertmal größer als ein Wal. Wenn wir die Biomasse des Planeten bewerten, nehmen Pflanzen nach verschiedenen Schätzungen zwischen 80 und 97 Prozent ein. Wenn wir uns den Baum des Lebens ansehen, darwinistisch oder moderner, sehen wir, dass Pflanzen auch viel älter sind als Tiere. Blütenpflanzen sind beispielsweise älter als Säugetiere.
Wenn wir versuchen zu verstehen, wie der Körper funktioniert und wie er auf äußere Einflüsse reagiert, achten wir normalerweise auf seine Organe. Die Pflanze hat jedoch keine gepaarten oder einzelnen Organe wie Augen oder Lungen. In gewissem Sinne sind sie daher besser geschützt - wenn beide Augen verloren sind, verliert das Tier die Fähigkeit, die äußere Umgebung zu sehen und angemessen darauf zu reagieren, und in der Pflanze werden alle "Organe" im Plural dargestellt. Es kann bis zu 90 Prozent seines gesamten Körpers verlieren und trotzdem überleben. Wenn Pflanzen, die sich kaum bewegen können, die gleichen "Schwachstellen" wie Tiere hätten, würde jede Raupe eine ernsthafte Gefahr für sie darstellen.
Der Verkehr
Wir sind es gewohnt zu denken, dass Pflanzen bewegungslos sind, aber das ist nicht ganz richtig. Erstens wachsen die Pflanzen natürlich. Interessanterweise führte der deutsche Botaniker Wilhelm Pfeifer bereits 1898, als das Kino noch in den Kinderschuhen steckte, Zeitraffer-Serienaufnahmen des Pflanzenwachstums durch, und diese "Filme" existieren noch immer.
Zweitens können Pflanzen ihre Position in Raum und Form ändern und verbrauchen in einigen Fällen nicht einmal ihre eigene Energie dafür. Zum Beispiel sind die Knospen von Gymnospermen so gestaltet, dass sie sich öffnen, wenn es trocken wird. Diese Technologie wird bei der Gestaltung von Stadiondächern eingesetzt. Der Löwenzahn öffnet sich ebenso "wirtschaftlich". Gleichzeitig macht er 15 verschiedene Arten von Bewegungen, die jedoch alle spontan ablaufen.
„Das Thema meiner Arbeit war das Studium der Wurzelbewegung - wie genau sie Hindernissen ausweichen. Dies scheint ein einfacher Prozess zu sein, aber in Wirklichkeit ist er unglaublich komplex. Als ich damit anfing, glaubte die Wissenschaft, dass die Wurzeln zuerst die Hindernisse "berühren" und dann die Wachstumsrichtung ändern. Ich habe ein völlig entgegengesetztes Bild beobachtet: Erstens biegen sich die Wurzeln im Voraus um Hindernisse und berühren sie noch nicht, und zweitens wählen sie immer den kürzesten und optimalen Wachstumspfad und demonstrieren so eine Art "Intelligenz". Dies war für mich das erste Anzeichen dafür, dass die Pflanze ein viel komplexerer Organismus ist, als es scheint."
Aus Stefano Mancusos Antworten auf die Fragen N + 1
Die Samen einiger Pflanzen, zum Beispiel Erodium achicutarium, scheinen auf dem Boden zu "tanzen" und suchen nach einem Ort, an dem die Wurzel gestartet werden kann, und dieser Tanz sieht aus wie eine sinnvolle Suche, obwohl der Samen keine eigene Energie dafür aufbringt. Wissenschaftler versuchen, ähnliche mechanische Eigenschaften der Schalenstruktur und anderer Strukturen von Samen anzuwenden, wenn sie Geräte für Weltraumprogramme entwickeln.
Pflanzen haben auch aktive Bewegungsarten. Die bekannte räuberische Venusfliegenfalle kann Insekten und sogar Schnecken schließen und verdauen. Weniger exotische Prozesse wie das Öffnen einer Blume sind aber auch Bewegung, auch wenn wir sie nicht sehen, weil sie für uns sehr langsam abläuft.
Es gibt auch unerwartetere Arten der Pflanzenbewegung. Zum Beispiel scheinen junge, wachsende Hülsenfrüchte miteinander zu "spielen", Sprosse und Blätter in alle Richtungen zu strecken und sie ständig zu schieben. Obwohl das Wort "spielt" hier unangemessen erscheint, ist es in seiner Art die richtige Definition - so wie kleine Tiere spielen müssen, um zu lernen, wie man mit der Welt interagiert, müssen Pflanzen ihre Position in der Bevölkerung verstehen und Verbindungen untereinander herstellen. Solche Verbindungen können kritisch sein - wenn Sie eine kleine Sonnenblume unter Erwachsenen pflanzen, Sonnenblumen, die seit langer Zeit zusammenwachsen, wird sie höchstwahrscheinlich sterben, weil sie nicht in das System ihrer Verbindungen passen.
"Hören und Stimme"
Jede Spitze der Pflanzenwurzel kann mindestens 20 verschiedene Arten von Stößen aufnehmen. Wurzeln reagieren empfindlich auf Krankheitserreger, Chemikalien, elektrische Impulse, Sauerstoff- und Salzgehalt, Licht, Temperatur usw. Sogar Charles Darwin glaubte, dass die Wurzelspitzen eine Art "Gehirn" der Pflanze sind.
Darüber hinaus können die Wurzeln auch selbst Geräusche machen. Wenn Sie versuchen, sie in Worten zu vermitteln, sehen sie wie sehr leise Klicks aus, die das menschliche Ohr natürlich nicht hört. Laut Wissenschaftlern kann dies an der Fähigkeit der Wurzeln zur Echolokalisierung liegen - mit Hilfe dieser Geräusche bestimmen sie wie Fledermäuse in der Luft möglicherweise die Position relativ zueinander sowie andere Hindernisse im Weltraum.
Seit langem versuchen die Menschen, mit Hilfe von Stimme und Musikinstrumenten ihre Ernte anzusprechen. Sogar Prinz Charles spricht mit Pflanzen, um ihnen zu helfen, besser zu wachsen. Pflanzen sind jedoch völlig unfähig, zwischen Stimmen oder Musik zu unterscheiden. Sie können jedoch einige Frequenzen von Luftschwingungen spüren. Dieses Phänomen wird als "Phonotropismus" bezeichnet. Die Wurzeln nehmen Frequenzen im Bereich von 200 Hertz wahr und beginnen, diesem Klang entgegen zu wachsen. Diese Frequenzen entsprechen dem Rauschen des Wassers, und wahrscheinlich neigen die Wurzeln daher zu seiner Quelle. Das heißt, wir können sagen, dass Pflanzen besser auf der Bassgitarre spielen als auf der Geige.
Aus Stefano Mancusos Antworten auf die Fragen N + 1
"Vision"
In letzter Zeit haben sich Wissenschaftler für eine andere, völlig unerwartete Fähigkeit von Pflanzen interessiert - sie haben sogar begonnen, darüber als ihre Fähigkeit zu "sehen" zu sprechen. Chilenische Botaniker fanden diese Fähigkeit in der anhaftenden Rebe Boquila trifoliolata. Liana ist an verschiedenen Bäumen befestigt und ahmt sie mit hoher Präzision nach. Wenn es zu einem neuen Baum heranwächst, beginnt es, seine Blätter zu kopieren, und es stellt sich heraus, dass sich seine Blätter in verschiedenen Teilen derselben Rebe zum einen als völlig unterschiedlich herausstellen, und zum anderen wiederholen sie die Form der Blätter jeder ihrer "Requisiten".
Die Nachahmung der Blätter von Boquila trifoliolata liana verläuft auf unterschiedliche Weise - manchmal sehr gut, manchmal nicht sehr gut, aber sie versuchen eindeutig, ihre eigene Herangehensweise an jeden Baum zu finden. Woran erkennen sie die Form jedes nächsten Blattes, dem sie begegnen? Und wie können sie mit diesem Wissen die Form ihrer eigenen Blätter ändern? In einem Experiment ersetzte ein Student eine Liane durch eine in China hergestellte Plastikpflanze, deren Blattform völlig unnatürlich war. Liana hat auch diese Blätter kopiert, und dies ist besonders überraschend, da hier keine chemische oder physiologische Analyse in Frage kam.
Die Tatsache, dass Pflanzen angeblich eine Art "Augen" haben, wurde bereits 1905 gesagt. Dann sagte der deutsche Botaniker Gottlieb Haberlandt, einer der ersten Wissenschaftler, der die Klassifizierung von Pflanzengeweben vorschlug, dass Pflanzen angeblich Bilder mit der Epidermis wahrnehmen können. Der Physiologe Francis Darwin, Sohn von Charles, unterstützte seine Forschung, aber dieses Thema wurde nicht weiterentwickelt.
Das sagt Felix Fedorovich Litvin, Biophysiker und Doktor der Biowissenschaften, zu diesem Thema. Pflanzen können mit Hilfe von Phytochrom-Systemen (Phytochrom ist ein Pflanzenpigment in Zellen) ihre Umgebung analysieren und sich dabei auf die Schatten und das Licht konzentrieren, die auf ihre eigenen Triebe fallen. So wachsen beispielsweise Blätter an Bäumen so, dass die oberen das Licht der unteren nicht blockieren - dies nennt man Blattmosaik. Wenn sich aus irgendeinem Grund eine Lücke zwischen den Bäumen bildet, beginnen die Blätter schnell in diesem Lumen zu wachsen und besetzen alles (als ob sie den Raum "sehen"). Somit bedeckt die Anlage die maximale Fläche für die Absorption von Licht und verdunkelt gleichzeitig das, was sich darunter befindet, so dass andere Pflanzen hier keine Sonnenenergie nutzen und selbst herauswachsen können (übrigens dasselbe Verteilungssystem,tritt bei einigen Korallen aufgrund ihrer Symbiose mit Algen auf). Man kann sich vorstellen, dass die Rebe auch auf das Licht und den Schatten der Blätter der Bäume anderer Menschen reagiert und die Form ihres Blattes durch solche "Eindrücke" bestimmt wird. Deshalb geht es ihr manchmal schlechter, manchmal besser - es hängt davon ab, wie deutlich die Schatten auf sie fallen.
Raumgefühl
Eines der effektivsten Experimente zur Analyse des Raumgefühls in Organismen, die keine Tiere sind, war die Arbeit mit Schleimpilzpilzen, die nicht nur wissen, wie man Labyrinthe passiert, sondern auch optimale Transportsysteme aufbauen, die das Straßensystem (natürlich nur in kleinem Maßstab) vollständig imitieren Tokio, Italien, Holland oder China. Manchmal ebnete der Pilz noch optimalere Wege zwischen den wichtigsten Punkten.
Pflanzen wissen auch, wie sie die optimalsten Wege und geeigneten Ziele auswählen können - zum Beispiel wählt eine Cuscuta, eine parasitäre Pflanze, die sich an jemanden binden muss, immer zwischen zwei Pflanzen, die sie noch nicht einmal berührt hat, eine Tomate. Es verhält sich so, als ob es im Voraus weiß, was um es herum wächst und wo.
Im Labor wachsende Hülsenfrüchte scheinen auch im Voraus zu wissen, in welche Richtung sie wachsen, um Unterstützung zu erhalten. Unabhängig davon, auf welche Seite Sie einen Stock aus ihrem Topf legen, an dem sie sich festhalten müssen, beginnen sie, den Trieb zunächst in alle Richtungen zu drehen (beim beschleunigten Schießen ist dies besonders gut zu sehen), schnell zielgerichtet in Richtung der Unterstützung zu wachsen. Es ist interessant, dass, wenn zwei Pflanzen um Unterstützung konkurrieren und eine zuerst erfolgreich ist, die zweite sofort "aufgibt" und in die andere Richtung zu wachsen beginnt. Es stellt sich heraus, dass die Hülsenfruchtpflanze alles weiß, was um sie herum geschieht.
„Das Verhalten von Pflanzen muss vom Verhalten von Tieren unterschieden werden - es basiert auf den Handlungsprinzipien eines anders organisierten Lebewesens. Sie haben aber auch etwas gemeinsam. Schauen Sie sich zum Beispiel den Pflanzenwettbewerb an. Sie können zwei identische Töpfe nehmen und zwei Bohnen des gleichen Typs in einen und zwei Bohnen des unterschiedlichen Typs in den anderen pflanzen und sie genauso pflegen. Sie werden bald zwei völlig unterschiedliche Bilder finden. Im ersten Topf wachsen die Pflanzen und im zweiten sind sie sehr klein und unterentwickelt. Aber wenn Sie sich ihr Wurzelsystem ansehen, werden Sie sehen, dass es im zweiten Topf riesig ist - weil die Pflanzen ihre ganze Energie aufgewendet haben, um das Gebiet unter der Erde zu erobern und gegeneinander zu kämpfen. Im ersten Topf sind die Wurzeln gewöhnlich, sie konkurrieren nicht miteinander. Tiere verhalten sich ähnlich und verdrängen fremde Arten. Verwenden Sie hierfür jedoch andere Methoden.
Pflanzen sind in vielerlei Hinsicht viel empfindlicher als Tiere, obwohl dies paradox klingt. Tiere können weglaufen, wenn sie eine Gefahr spüren, wie z. B. das Auftreten von Rauch im Wald. Pflanzen können daher nicht entkommen, um sich besser an die Umwelt anzupassen und maximale Probleme zu antizipieren. Sie haben eine viel besser entwickelte Empfindlichkeit entwickelt, die es ihnen ermöglicht, alles im Voraus vorherzusagen. Man könnte sagen, sie haben fast alle Arten von Rezeptoren. Zum Beispiel haben Wissenschaftler noch keine dem Menschen bekannten Thermorezeptoren gefunden, aber Pflanzen können auf die Temperatur reagieren. Wir wissen nur noch nicht wie, aber sie können die geringsten Temperaturänderungen spüren und ihre Physiologie ändern. -Für Stefano Mancusos Antworten auf N + 1 Fragen
Geschmack und Geruch
Die Wurzeln einiger Pflanzen sind in der Lage, den Boden um sie herum mit hoher Genauigkeit zu analysieren. Um auf das Thema Labyrinthe zurückzukommen, können sie Hindernisse nicht nur im Voraus umgehen, ohne sie zu berühren, sondern auch zu nützlichen Substanzen heranwachsen und schädliche wieder vermeiden, ohne Zeit dafür zu haben berühren. Bei den Dreharbeiten ist zu sehen, dass sich einige Wurzeln derselben Pflanze "dumm" verhalten und am falschen Ort wachsen, aber die überwiegende Mehrheit ihren Weg optimal findet.
Nervensystem
Früher glaubten die Leute, dass es in Pflanzen keine elektrischen Impulse gab. Experimente in den letzten Jahren haben diese Hypothese jedoch widerlegt. Im Pflanzenorganismus treten ständig schwache elektrische Impulse auf, ähnlich wie Impulse im Nervensystem. In Hochgeschwindigkeitsvideos sehen die elektrischen Impulse des Reiswurzelsystems wie die komplexeste Arbeit von Neuronen im Gehirn aus.
Die Wurzelbewegung kann sehr synchronisiert sein. Sie können alle gleichzeitig die Bewegungsrichtung ändern, wie Fische in einer Schule, und die kleinsten Änderungen im Rhythmus kopieren. Es stellt sich heraus, dass die Wurzeln Informationen austauschen und ihr "Verhalten" abhängig davon ändern.
Wald von "Avatar"
Noch interessanter (und sogar Science-Fiction) ist, dass Pflanzen ähnliche Impulse miteinander austauschen. Jüngste Studien haben also gezeigt, dass alle Bäume im Wald offenbar miteinander interagieren und in einer ständigen Verbindung stehen.
Am Beispiel eines kanadischen Waldes wurde gezeigt, wie Bäume Wasser und Nährstoffe an ihren Begleiter weitergaben, der nicht über genügend Ressourcen verfügte. Mancuso nennt diese Systeme scherzhaft "Wood-Wide Web".
„Pflanzen sind unvergleichliche Experten für Networking. Hier ist das Internet als Beispiel zu nennen. Ich habe in Büchern ziemlich viel darüber geschrieben, aber ich werde versuchen, den Punkt auf den Punkt zu bringen: Sie können viel von Pflanzen lernen, die wir zur Optimierung unserer Netzwerke benötigen. Dies schließt auch die Fähigkeit ein, "die Zukunft vorherzusagen", was auf der Fähigkeit basiert, Informationen von anderen Pflanzen zu erhalten. Die Pflanzenwelt ist ein Netzwerk ähnlich dem Internet oder beispielsweise dem Nervensystem, jedoch mit völlig anderen Prinzipien. Und dieses System ist beispiellos. Darüber hinaus wurde dieser Aspekt des Pflanzenlebens bis vor kurzem überhaupt nicht untersucht. Ich zitiere gerne das Beispiel von Wikipedia oder das Kryptowährungssystem, das so dezentral wie Pflanzen und daher auf seine Weise unbesiegbar ist.
Wenn Sie in einer Pflanze Stress verursachen, überträgt sie sofort Informationen darüber an ihre Nachbarn, und alle erhöhen ihre Resistenz gegen bestimmte Reize. Es wird für sie nicht ständig erhöht, weil es zu energetisch unrentabel wäre. Sie müssen genau wissen, wann sie sich gegen etwas verteidigen müssen. Es kann in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Wenn Sie die Bewässerung einer Pflanze beenden, können Sie bei anderen eine größere Beständigkeit gegen Feuchtigkeitsverlust erzielen, da diese über die bevorstehenden Änderungen informiert werden. Und es sind keine speziellen Chemikalien oder andere Präparate erforderlich, es reicht aus, die pflanzeneigenen Werkzeuge zu verwenden. - Aus Stefano Mancusos Antworten auf N + 1 Fragen
Kontrolle über andere Königreiche
Neben der Tatsache, dass Vertreter anderer Königreiche für Pflanzen gefährlich sein können, brauchen sie sie auch. Jeder weiß, dass Insekten Bestäuber vieler blühender Arten sind. Um Insekten anzulocken, gehen Pflanzen manchmal zu erstaunlichen Tricks. Zum Beispiel sind einige Orchideen äußerst erfolgreich darin, weibliche Bestäuber zu imitieren, so dass Männer versuchen, sich mit ihnen zu paaren und ein "Horn" auf ihren Körper zu bekommen, mit dem die Orchidee ihren Pollen verbreitet. Interessanterweise mögen die Männchen selbst manchmal die Pflanzen mehr als die Weibchen, und die Weibchen bleiben unbefruchtet. Infolgedessen ist Parthenogenese bei diesen Bestäubern häufig.
Es gibt jedoch Fälle und interessantere Mimikry - zum Beispiel Myrmekophilie. Dieser weit gefasste Begriff impliziert eine enge Interaktion mit Ameisen und ist charakteristisch für eine Vielzahl von Lebewesen. Es gibt viele Ameisen in der Natur und einige Pflanzen nutzen ihre "Dienste". Um dies zu tun, sagt Mancuso in seinem Vortrag, versorgen beispielsweise einige Akazienarten die Ameisen mit einem Zuhause, Essen und Getränken. Gleichzeitig produzieren sie viel mehr Nektar als nötig - Darwin würde dies als unzulässige Verschwendung bezeichnen. Die Ameisen, die Nektar trinken, schützen die Pflanze jedoch vor anderen Insekten und sogar vor anderen Pflanzen - sobald ein Zweig näher wächst, schneiden sie ihn sofort ab, damit er die Photosynthese von Akazien nicht beeinträchtigt.
Es stellte sich heraus, dass solche Ameisen nicht mit Brot und sogar Zucker verführt werden können - sie werfen sie einfach wie Müll von den Blättern. Es stellte sich heraus, dass der Akaziennektar eine Art "Droge" enthält, mit der er seine Untermieter manipuliert. Darüber hinaus verändert es den Spiegel des Arzneimittels im Nektar in Abhängigkeit von den Umständen und steuert das Verhalten von Ameisen in verschiedenen Lebensphasen auf unterschiedliche Weise. Ebenso fügen einige andere Pflanzen dem Nektar Koffein hinzu, wenn sie ihre Bestäuber mögen, und entfernen es insgesamt, wenn die Bestäuber ihre Arbeit nicht erledigen.
Es stellt sich heraus, dass Pflanzen, obwohl sie praktisch unbewegliche Subjekte ohne ein dem Menschen vertrautes Nervensystem und Sinnesorgane sind, in der Lage sind, eine Vielzahl von Umweltparametern mit hoher Effizienz zu analysieren, auf sie zu reagieren, mit anderen Individuen zu kommunizieren und sogar andere Arten lebender Organismen zu kontrollieren. Wenn man bedenkt, was zu Beginn über die absolute Dominanz pflanzlicher Biomasse auf dem Planeten gesagt wurde, überlegt man sich unwillkürlich, wer auf der Erde eigentlich als Meister bezeichnet werden sollte (später erinnert man sich jedoch an Bakterien und Viren und gibt den Versuch auf, einen Wettbewerb zu veranstalten).
Anna Kaznadze