Rośliny nie mają mózgu, układu nerwowego ani strun głosowych. Nie oznacza to jednak, że są biologicznie „nieme”. Przeciwnie – potrafią odbierać ogromną liczbę sygnałów z otoczenia i odpowiednio na nie reagować. Co więcej, badania pokazują, że mogą również wpływać na fizjologię innych roślin za pomocą substancji chemicznych uwalnianych do powietrza i gleby.
Czy zatem rośliny naprawdę ze sobą rozmawiają? Odpowiedź brzmi: w pewnym sensie tak, ale nie w sposób przypominający ludzką komunikację.
Rośliny wysyłają chemiczne sygnały
Jednym z najlepiej poznanych sposobów przekazywania informacji przez rośliny są lotne związki organiczne, czyli substancje chemiczne, które mogą rozprzestrzeniać się w powietrzu.
Kiedy roślina zostaje zaatakowana przez gąsienice, mszyce czy inne roślinożerne organizmy, jej metabolizm może się zmienić. Uszkodzone liście zaczynają uwalniać charakterystyczną mieszaninę substancji lotnych. Dla człowieka ich zapach może być niemal niewyczuwalny, ale sąsiednie rośliny potrafią zareagować na obecność takich związków.
Nie oznacza to, że zaatakowana roślina wysyła wiadomość w rodzaju: „Uwaga, nadchodzą gąsienice”. Mechanizm jest znacznie bardziej złożony.
Roślina znajdująca się w pobliżu może odebrać określone związki chemiczne i uruchomić mechanizmy obronne. Czasami nie powoduje to natychmiastowego wzrostu poziomu substancji obronnych, ale sprawia, że roślina jest przygotowana do szybszej i silniejszej reakcji, gdy sama zostanie zaatakowana. Zjawisko to określa się mianem primingu, czyli przygotowania organizmu do przyszłej odpowiedzi na stres.
Chemiczne wiadomości mają wielu odbiorców
Lotne związki produkowane przez rośliny nie są przeznaczone wyłącznie dla ich sąsiadek.
Mogą wpływać również na owady, organizmy żyjące w glebie, a nawet naturalnych wrogów roślinożerczych "napastników". W efekcie jedna zaatakowana roślina może zmienić zachowanie całego zespołu organizmów znajdujących się w jej otoczeniu.
To szczególnie interesujące w przypadku roślin zaatakowanych przez owady. Niektóre emitowane przez nie substancje mogą przyciągać drapieżniki lub pasożyty atakujące roślinożerców. Roślina nie „wzywa” ich jednak świadomie. Jest to efekt milionów lat ewolucji i skomplikowanych zależności ekologicznych.
W świecie roślin informacja może więc mieć wiele znaczeń. Ten sam związek chemiczny może być sygnałem dla jednej rośliny, wskazówką dla owada albo elementem mechanizmu obronnego.
A co dzieje się pod ziemią?
Jeszcze ciekawszy system znajduje się pod powierzchnią gleby.
Wiele roślin żyje w symbiozie z grzybami mikoryzowymi. Ich strzępki mogą rozrastać się w glebie i łączyć systemy korzeniowe różnych roślin. W literaturze naukowej opisuje się takie struktury jako sieci mikoryzowe. Badania wykazały, że mogą one wpływać na fizjologię i reakcje roślin połączonych z siecią, a badacze analizują m.in. możliwość przekazywania za ich pośrednictwem sygnałów związanych z obroną przed stresem.
To właśnie z tym zjawiskiem wiąże się popularne określenie „wood wide web”, czyli „leśny internet”.
Trzeba jednak zachować tutaj ostrożność. Obraz lasu jako doskonale zorganizowanej społeczności, w której stare drzewa świadomie „opiekują się” młodymi poprzez grzybowe sieci, jest znacznie bardziej kontrowersyjny niż sugerują popularne publikacje. Istnienie sieci mikoryzowych jest dobrze udokumentowane, ale zakres i znaczenie przekazywania przez nie zasobów oraz informacji między drzewami pozostają przedmiotem badań i dyskusji naukowej.
Dlatego bezpieczniej mówić o biologicznych interakcjach i przepływie sygnałów niż o leśnym odpowiedniku internetu.
Rośliny potrafią także „słuchać”
Komunikacja nie polega wyłącznie na wysyłaniu sygnałów. Równie ważna jest zdolność ich odbierania.
Rośliny reagują na światło, temperaturę, dostępność wody i składników mineralnych, dotyk, obecność patogenów czy działalność roślinożerców. Odbierają również sygnały pochodzące od innych organizmów.
Ich „zmysły” działają oczywiście inaczej niż nasze. Roślina nie ma oczu, uszu ani nosa, ale jej komórki zawierają receptory i systemy sygnałowe pozwalające wykrywać zmiany w środowisku.
Co więcej, odpowiedź rośliny może zależeć od kontekstu. Ten sam bodziec nie zawsze wywołuje identyczną reakcję. Znaczenie ma m.in. gatunek rośliny, jej stan fizjologiczny, warunki środowiska oraz inne bodźce pojawiające się jednocześnie.
Czy rośliny mają własny język?
To kusząca metafora, ale nauka podchodzi do niej ostrożnie.
Jeżeli przez „język” rozumiemy system symboli i reguł pozwalający świadomie przekazywać abstrakcyjne informacje, nie mamy dowodów na to, że rośliny posiadają taki system.
Jeżeli natomiast komunikację zdefiniujemy szerzej – jako przekazywanie sygnału, który zostaje odebrany przez inny organizm i powoduje zmianę jego zachowania lub fizjologii – wtedy rośliny rzeczywiście uczestniczą w niezwykle złożonych systemach komunikacji.
To rozróżnienie jest ważne, ponieważ łatwo wpaść w pułapkę antropomorfizacji, czyli przypisywania roślinom ludzkich intencji i emocji.
Roślina nie musi „myśleć”, że chce ostrzec sąsiadkę przed szkodnikiem. Wystarczy, że w wyniku ataku zmienia skład uwalnianych substancji, a sąsiednia roślina potrafi te substancje wykryć i odpowiednio zmodyfikować własną fizjologię.
Rośliny nie są bierne
Przez długi czas rośliny przedstawiano jako organizmy pozostające niemal całkowicie bierne wobec otoczenia. Dziś wiemy, że jest to bardzo uproszczony obraz.
Roślina nie może uciec przed suszą, cieniem czy roślinożercą. Musiała więc wykształcić inne strategie przetrwania. Reaguje na zmiany środowiska poprzez skomplikowane sieci sygnałów chemicznych i fizjologicznych. Może zmieniać tempo wzrostu, kierunek rozwoju korzeni, produkcję związków obronnych czy sposób gospodarowania wodą i składnikami mineralnymi.
W tym sensie rośliny są niezwykle dynamicznymi organizmami – choć ich reakcje zachodzą zazwyczaj znacznie wolniej niż zachowania zwierząt.
Czy możemy więc powiedzieć, że drzewa ze sobą rozmawiają?
Tak – jeśli używamy tego określenia jako skrótu myślowego. Nie – jeśli wyobrażamy sobie rozmowę podobną do ludzkiej.
Rośliny mogą wykorzystywać substancje lotne do przekazywania informacji o swoim stanie, reagować na sygnały emitowane przez sąsiadów, wchodzić w skomplikowane interakcje z grzybami mikoryzowymi i dostosowywać swoje reakcje do warunków środowiska.
Jednocześnie wiele szczegółów tych procesów wciąż pozostaje przedmiotem badań. Naukowcy starają się ustalić, kiedy mamy do czynienia z rzeczywistym sygnałem komunikacyjnym, a kiedy jedynie z reakcją organizmu na przypadkowy bodziec środowiskowy. Korzyść dla rośliny wysyłającej sygnał również nie zawsze jest oczywista.
I właśnie to czyni świat roślin tak fascynującym. Nie potrzebują mózgu ani głosu, aby wykrywać zmiany w otoczeniu, reagować na zagrożenia i wpływać na inne organizmy.
Las nie jest więc cichy. Po prostu jego „rozmowy” odbywają się językiem chemii, fizjologii i biologicznych sygnałów, którego dopiero uczymy się słuchać.
Dodaj komentarz
Komentarze