Loni v únoru jsme se zabývali tématem rostlinného vědomí v návaznosti na výzkumy a dílo molekulárního biologa Daniela Chamovitze. Chamovitz si všiml, že i rostliny jsou schopné integrovat různé informace pro svou efektivní adaptaci vůči okolí, mozek a nervovou soustavu však na rozdíl od lidí nemají. Můžeme tedy hovořit o jisté inteligenci? Vědění? Anebo dokonce vědomí? Po podobných drahách se neustále vydávají i další odborníci a například dvojice vědců z univerzity v Missouri přišla se studií, ve které se zaobírá zdánlivě nenápadným huseníčkem rolním, u něhož prokázali schopnosti podobné sluchu.
Huseníček rolní slyší housenky při jejich “práci“?
Huseníček rolní (Arabidopsis thaliana), lidově chudina rolní, je drobná dvouděložná efemérní plevelná rostlina z čeledi brukvovitých. A právě tato rostlina se s oblibou používá jako modelový organismus v molekulární genetice rostlin. Určitě znáte lidové rčení “slyšet trávu růst“, vědce ale napadlo, co když slyší i samotná tráva? Tedy rostliny? Alespoň některé? K výzkumu tedy přizvali mezi molekulárními vědci oblíbený huseníček rolní, umožnil již totiž mnoho fascinujících poznatků o rostlinách, které lze aplikovat i na další rostlinné druhy.
)
Zaměřili se na předpokládanou schopnost rostlin vnímat vibrace, čili vlastně “poslouchat“, co se okolo nich děje. Co konkrétně udělali? Pustili huseníčkům nahrávku housenek chroupajících listy a zjistili neuvěřitelné, ty rostliny, kterým nahrávku pustili, začaly vypouštět větší množství látek odpuzujících housenky. Zkoušeli to i s jinými zvuky, třeba větru či létajícího hmyzu. Ty však nechaly huseníčky chladnými. Vědci sice neznají mechanismus, jak to funguje, jak rostliny vibrace vnímají, je však více než jisté, že má schopnost vnímání vibrací rostlinami vysokou citlivost. Však uznejte sami, slyšeli jste někdy housenku, jak okusuje listy? Škoda, že se na to samé nemůžeme zeptat třeba svého psa.
)
Vědci sice neznají mechanismus, jak to funguje, jak rostliny vibrace vnímají, je však více než jisté, že má schopnost vnímání vibrací rostlinami vysokou citlivost. Však uznejte sami, slyšeli jste někdy housenku, jak okusuje listy? Škoda, že se na to samé nemůžeme zeptat třeba svého psa.
)
Vnitřní hodiny rostlin, některé můžeme zařadit mezi ranní ptáčata, jiné mezi sovy, stejně jako je tomu u lidí
Další nový výzkum prokázal, že rostliny mají stejné variace tělesných hodin, jako my lidé a jiní živočichové. Britský zpravodajský server Phys.org k tomu uvedl, že stejně jako lidé mohou být spíše ranními skřivánky nebo nočními sovami, platí to i o rostlinách. Výzkum byl zaměřen na geny řídící cirkadiánní rytmus u rostlin a slibuje si pomoc pěstitelům a farmářům při výběru takových rostlin, které nejlépe vyhovují konkrétnímu místu pěstování. Zlepšila by se úroda, ale též zvýšila šance, že se rostliny přizpůsobí klimatickým změnám.
Cirkadiánní rytmus je biologický rytmus s periodou o délce 20-28 hodin, který stanovuje kolísání aktivity a bdělosti v rámci daného časového úseku odpovídajícího přibližně jednomu dni. Tento rytmus je možné si představit jako jakýsi molekulární metronom, který řídí organismus během dne a noci. Ráno rostlinu jako kohout probouzí a večer ji chystá na noc. Navíc se ví, že u rostlin tento biorytmus reguluje řadu procesů (např. přípravu fotosyntézy za úsvitu a usměrňování doby kvetení). Cirkadiánní rytmus se může u rostlin lišit podle geografické polohy, nadmořské výšky, klimatu a ročních období. Vnitřní hodiny rostlin se uzpůsobují tak, aby se rostliny co nejlépe vyrovnaly s místními podmínkami.
)
Vědci ze dvou výzkumných středisek v Norwichi chtěli lépe pochopit, kolik cirkadiánních variací přirozeně existuje, což jim má pomoci vyšlechtit rostliny, které jsou odolnější vůči změnám přírodního prostředí. A právě to je zásadně důležité v době sílící hrozby klimatických změn. A jaké rostliny vědci zkoumali? Budete se divit, ale hvězdu mezi výzkumnými rostlinami, huseníček rolní (Arabidopsis thaliana).
)
Celkové zdraví rostliny je podle vědců značně ovlivněné právě tím, jak dobře jsou její cirkadiánní hodiny synchronizované s délkou každého dne a plynutím ročních období. Přesné vnitřní hodiny rostlinám poskytnou konkurenční výhodu před jinými rostlinami, ale i predátory a patogeny. Jako ideální místo pro výzkum se ukázalo právě severské Švédsko, země s extrémní rozdíly v délce denního světla. Vědecký tým studoval geny 191 různých druhů huseníčku, které získal z celého Švédska. Nakonec vědci zjistili, že mezi nejranějšími ptáčaty a nočními sovami je rozdíl až deset hodin. Skoro to vypadá, že rostliny pracují na směnný provoz, jako lidé ve fabrikách. A vliv na takový rozdíl má zřejmě jak zeměpisná poloha, tak genetický původ rostliny.
)
Rostliny se dovedou přizpůsobit klimatu
Řeč je o takzvaných epigenetických mechanismech, respektive epigenetické paměti, díky které se rostliny mohou přizpůsobit klimatickým změnám, aniž by změnily svoji DNA. Takzvanou epiogenetickou paměť můžeme laicky nazvat pamětí mezigenerační, která rostlinám umožní se rychleji přizpůsobit měnícím se teplotám a množství srážek. Tyto informace uvedl Botanický ústav Akademie věd ČR (AV ČR), přičemž výsledky studie byly publikovány v časopise New Phytologist.
"Epigenetické mechanismy nejen umožňují rostlinám úspěšně reagovat na současné klimatické změny, ale mohou také připravit jejich potomky na podmínky, které mohou očekávat v průběhu svého života. Tato adaptace je zvlášť pozoruhodná, protože nepotřebuje žádné změny v samotné DNA a je tudíž výrazně rychlejší. To poskytuje přímý důkaz, že epigenetické mechanismy mohou přispívat k adaptaci rostlin na měnící se prostředí," uvedl jeden z hlavních autorů studie Vít Latzel z Oddělení populační ekologie Botanického ústavu AV ČR.
Vědci si již dříve všimli, že rostliny mohou připravit své potomky na různé stresové jevy, třeba na sucho a nedostatek živin. Přímý důkaz o přenosu paměti mezi generacemi však přinesla teprve nová studie.
"Úloha epigenetických mechanismů v tomto procesu nebyla nikdy jednoznačně potvrzena v přírodních podmínkách. Náš výzkum na široce rozšířeném druhu jahodníku obecného (Fragaria vesca) jako jeden z prvních svého druhu ukázal, že lokální klima, jako je nízká či naopak vysoká teplota, vyvolává charakteristickou epigenetickou variabilitu, která rostlinám umožňuje reagovat na okolní klimatické podmínky," vysvětlil Vít Latzel.
Odborníci prováděli výzkum v pokusné zahradě Botanického ústavu a v přírodních lokalitách v Itálii, Česku a Norsku. Výběr lokalit pokryl většinu klimatických podmínek, ve kterých jahodník obecný roste.
)
Zpět na začátek
Ale zpět na začátek. Jednotlivé kapitoly knihy Daniela Chamovitze CO ROSTLINA VÍ (Průvodce smyslovým světem rostlin) přibližují nejen všech pět základních lidských smyslů v porovnání se schopnostmi rostlin, ale odkrývají také paměťové schopnosti rostlin a míru vědomí, se kterou pociťují samy sebe i dění ve svém okolí. A najdeme opravdu až fascinující paralely mezi rostlinnými a lidskými smysly, doložené mnoha pokusy. Chamovitz však přesto odmítá uvažovat v termínech citlivost anebo inteligence. Jeho přístup je veskrze vědecký, snaží se ale výsledky svých výzkumů předložit pochopitelným způsobem laické veřejnosti.
Zdroj: tiscali.cz, ekolist.cz, avcr.cz, phys.org, biology.missouri.edu, ČESKÉSTAVBY.cz
)
