Listy „křičí“, květiny „slyší“ a stromy v lese komunikují prostřednictvím svého vlastního „internetu“ – stačí vědět, jak nahlédnout do jejich tajného života.
Roman Fishman
Getty obrázky
Všichni jsme příliš šovinisté. Považujeme se za vrchol evoluce a rozdělujeme vše živé do hierarchie podle stupně naší blízkosti. Rostliny jsou od nás tak odlišné, že se zdají být tvory, kteří nejsou tak docela živí. Biblický Noe nedostal žádné instrukce ohledně jejich spásy na palubě archy. Moderní vegani nepovažují za ostudné vzít si život a bojovníci proti vykořisťování zvířat se nezajímají o „práva rostlin“. Ve skutečnosti nemají nervový systém, oči ani uši, nemohou se trefit ani utéct. To vše dělá rostliny odlišnými, ale ne méněcennými. Nevedou pasivní „rostlinnou“ existenci, ale vnímají svět kolem sebe a reagují na to, co se kolem nich děje. Slovy profesora Jacka Schultze: “Rostliny jsou jen velmi pomalá zvířata.”
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Oni slyší
Tajný život rostlin vyšel na světlo z velké části díky knize Petera Tompkinse, která vyšla na počátku 1970. let, v době vrcholícího hnutí New Age. Bohužel se ukázalo, že nebyl oproštěn od mnoha mylných představ pro tehdejší dobu a dal vzniknout mnoha mýtům, z nichž nejznámější byla „láska“ rostlin k vážné hudbě a pohrdání moderní hudbou. „Dýně, přinucené poslouchat rockovou hudbu, se vzdálily od reproduktorů a dokonce se pokusily vyšplhat po kluzké skleněné stěně komory,“ popsal Tompkins experimenty, které provedla Dorothy Retallack.
Nutno říci, že paní Retallack nebyla vědkyně, ale zpěvačka (mezzosopranistka). Její experimenty, reprodukované profesionálními botaniky, neprokázaly žádnou zvláštní reakci rostlin na hudbu jakéhokoli stylu. To ale neznamená, že neslyší vůbec nic. Experimenty čas od času prokazují, že rostliny dokážou vnímat akustické vlny a reagovat na ně – například kořeny mladé kukuřice rostou ve směru zdroje vibrací o frekvenci 200–300 Hz (přibližně od G malé oktávy po D z prvního). Proč se stále neví.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Obecně je těžké říci, proč rostliny potřebují „sluch“, ačkoli v mnoha případech může být schopnost reagovat na zvuky velmi užitečná. Heidi Appel a Rex Cockroft ukázali, že mšice Tal dokonale „slyší“ vibrace vytvářené mšicemi požírajícími její listy. Tento nenápadný příbuzný zelí snadno rozezná takové zvuky od běžných zvuků, jako je vítr, pářící se zpěv kobylky nebo vibrace způsobené neškodnou mouchou přistávající na listu.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Helen Steiner s podporou Microsoftu pracuje na projektu Florence art – systému pro „komunikaci“ s pokojovými rostlinami. Podle plánu mohou být signály přenášeny do rostliny pomocí světla a barvy a reakce může být rozpoznána podle složení uvolněných těkavých látek a podle celkového stavu rostliny. Počítačový algoritmus tyto signály „překládá“ do slov běžné lidské řeči.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Oni křičí
Tato citlivost je založena na práci mechanoreceptorů, které se nacházejí v buňkách všech částí rostlin. Na rozdíl od uší nejsou lokalizovány, ale distribuovány po celém těle, jako naše hmatové receptory, a proto nebylo možné okamžitě pochopit jejich roli. Po zaznamenání útoku na něj oddenek aktivně reaguje, mění aktivitu mnoha genů, připravuje se na hojení poškození a uvolňuje glukosinoláty, přírodní insekticidy. Je možné, že rostliny dokonce rozlišují hmyz na základě povahy jeho vibrací: různé druhy mšic nebo housenek způsobují zcela odlišné reakce genomu. Jiné rostliny při napadení uvolňují sladký nektar, který přitahuje dravý hmyz, jako jsou vosy – nejhorší nepřátele mšic. A všichni nutně varují své sousedy: už v roce 1983 Jack Schultz a Ian Baldwin ukázali, že zdravé javorové listy reagují na přítomnost poškozených, včetně obranných mechanismů. Jejich komunikace probíhá v „chemické řeči“ těkavých látek.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Komunikují
Tato opatrnost se neomezuje na příbuzné a dokonce i vzdálené druhy jsou schopny vzájemně „porozumět“ signálům nebezpečí: je snazší společně odrazit nezvané hosty. Experimentálně bylo například prokázáno, že tabák vyvine ochrannou reakci, když jej poškodí pelyněk rostoucí poblíž. Rostliny jako by křičely bolestí a varovaly své sousedy, a abyste tento výkřik slyšeli, stačí k němu dobře „přičichnout“. Zda to však lze považovat za záměrnou komunikaci, je stále nejasné. Možná tímto způsobem rostlina sama vysílá těkavý signál z některých svých částí do jiných a její sousedé pouze čtou její chemickou „ozvěnu“. Poskytuje jim skutečnou komunikaci. “Houbaný internet”
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Kořenové systémy vyšších rostlin tvoří úzké symbiotické asociace s myceliem půdních hub. Neustále si vyměňují organické látky a minerální soli. Tok látek ale zřejmě není jediný, který se touto sítí pohybuje. Rostliny, jejichž mykorhiza je izolována od svých sousedů, se vyvíjejí pomaleji a hůře odolávají výzvám. To naznačuje, že mykorhiza také slouží k přenosu chemických signálů – zprostředkovaných a možná dokonce „cenzurovanými“ houbovými symbionty. Tento systém je přirovnáván k sociální síti a často se nazývá jednoduše Wood Wide Web.
Švýcarský startup Vivent nabízí milovníkům rostlin pořízení hotového zařízení PhytlSigns. Čtením slabých elektrických signálů ze stonku nebo listů je převádí na druh hudby, která, jak tvrdí výrobci, umožňuje posoudit stav a dokonce i „náladu“ rostliny.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Stěhují se
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Všechny tyto „pocity“ a „komunikace“ pomáhají rostlinám najít vodu, živiny a světlo, chránit se před parazity a býložravci a útočit na sebe. Umožňují přebudovat metabolismus, růst a přeorientovat polohu listů – pohybovat se. Chování mucholapky Venuše se může zdát neuvěřitelné: tato rostlina zvířata nejen požírá, ale také je loví. Hmyzožravý predátor ale není mezi ostatní flórou výjimkou. Pouhým zrychlením videozáznamu týdne v životě slunečnice uvidíme, jak se otáčí, aby následovala slunce a jak v noci „usíná“ zakrývá své listy a květy. V rychlém pohybu vypadá rostoucí kořenová špička přesně jako červ nebo housenka lezoucí ke svému cíli.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Rostliny nemají svaly a pohyb zajišťuje růst buněk a tlak turgoru, „hustota“ jejich naplnění vodou. Buňky fungují jako komplexně koordinovaný hydraulický systém. Dávno před videonahrávkami a časosběrnou technologií si toho všiml Darwin, který studoval pomalé, ale zjevné reakce rostoucího kořene na své okolí. Jeho kniha „Pohyb rostlin“ končí slavně: „Stěží lze s nadsázkou říci, že špička kořene, obdařená schopností řídit pohyby sousedních částí, působí jako mozek některého z nižších živočichů. přijímat dojmy ze smyslů a dávat směr různým pohybům.“
Někteří vědci považovali Darwinova slova za další poznatek. Biolog z Florentské univerzity Stefano Mancuso upozornil na zvláštní skupinu buněk na rostoucích špičkách stonku a kořenů, která se nachází na hranici mezi dělícími buňkami apikálního meristému a buňkami elongační zóny, které pokračují růst, ale ne dělit. Na konci 1990. let Mancuso objevil, že aktivita této „přechodové zóny“ řídí růst buněk v elongační zóně, a tím i pohyb celého kořene. K tomu dochází v důsledku redistribuce auxinů, které slouží jako hlavní růstové hormony rostlin.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Oni si myslí?
Stejně jako v mnoha jiných tkáních i v samotných buňkách přechodové zóny vědci zaznamenávají velmi známé změny v polarizaci membrán. Náboje uvnitř a vně nich kolísají, jako potenciály na membránách neuronů. Tak malá skupina samozřejmě nikdy nedosáhne produktivity skutečného mozku: každá přechodová zóna neobsahuje více než několik stovek buněk. Ale i kořenový systém malé bylinky může obsahovat miliony těchto vyvíjejících se špiček. Celkově již poskytují poměrně působivý počet „neuronů“. Struktura této myslící sítě připomíná decentralizovanou distribuovanou síť internetu a její složitost je srovnatelná s mozkem skutečného savce.
INZERCE – POKRAČOVÁNÍ NÍŽE
Těžko říct, jak moc je tento „mozek“ schopen myslet, ale izraelský botanik Alex Kaselnik a jeho kolegové zjistili, že rostliny se v mnoha případech skutečně chovají téměř jako my. Vědci umístili obyčejný nasazený hrách do podmínek, ve kterých mohl zakořenit v květináči se stabilním obsahem živin nebo v sousedním, kde se neustále měnil. Ukázalo se, že pokud je v prvním květináči dostatek potravy, hrášek mu dá přednost, ale pokud je jí málo, začne „riskovat“ a v druhém květináči vyroste více kořenů. Ne všichni odborníci byli připraveni přijmout myšlenku, že rostliny mohou myslet. Zjevně to více než ostatní šokovalo samotného Stefana Mancusa: dnes je vědec zakladatelem a vedoucím unikátní „Mezinárodní laboratoře rostlinné neurobiologie“ a vyzývá k vývoji „rostlinných“ robotů. Toto volání má svou logiku. Ostatně, pokud úkolem takového robota není pracovat na vesmírné stanici, ale studovat vodní režim nebo monitorovat životní prostředí, nemělo by pak cenu zaměřit se na rostliny, které jsou tomu tak pozoruhodně přizpůsobeny? A až přijde čas začít teraformovat Mars, kdo lépe než rostliny „řekne“, jak vrátit život do pouště. Zbývá zjistit, co si o průzkumu vesmíru myslí samotné rostliny.
Rostliny mají pozoruhodný smysl pro polohu svého vlastního „těla“ v prostoru. Rostlina umístěná na boku se zorientuje a pokračuje v růstu novým směrem, dokonale rozliší, kde je nahoře a kde dole. Tím, že je na rotační platformě, poroste ve směru odstředivé síly. Oba jsou spojeny s prací statocytů, buněk, které obsahují těžké statolitové koule, které se usazují pod gravitací. Jejich poloha umožňuje rostlině správně „cítit“ vertikálu.
Les je složitý ekosystém. Složitější, než se na první pohled zdá. Rostliny v něm jsou propojené a mimo jiné si mohou předávat informace.
Ekolog Suzanne Simard učinil úžasný objev: bez ohledu na to, jak daleko jsou stromy v lese od sebe, zachovávají si schopnost „komunikovat“. Tato možnost existuje díky tomu, že pod zemí jsou spojeny myceliem – nejtenčími vlákny vystupujícími z plodnice houby. Jejich síť se připojuje ke kořenům stromů a řídí výměnu živin, které flóra potřebuje k růstu a životu. Celková délka myceliových „dálnic“ v lesní půdě může přesáhnout sto kilometrů, a to i na kousku půdy pod vaším chodidlem.
Prostřednictvím plísňového transportu spolu stromy a jiné rostliny komunikují, uvolňují a přenášejí chemikálie. Vypadá to jako internet nebo lidské tělo, kde jsou orgány navzájem propojeny oběhovým systémem.
Je pozoruhodné, že stromy, keře a trávy jsou schopny přenášet informace prostřednictvím zvuku. „Vzhledem k tomu, že všechny lesy jsou propojeny sítí hub, je možné, že rostliny používají houby stejným způsobem, jakým používáme internet, a posílají přes tuto síť akustické signály,“ říká Monica Gagliano, bioložka z University of Western. Austrálie.
Sestavili jsme výběr zábavných faktů z výzkumu, který ukazuje, že zvukové signály a schopnost komunikovat s nimi hrají důležitou roli v životě stromů a jiných rostlin.
Foto Dag Peak/CC
Mladá kukuřice vydává cvakání
Hrdinové pohádek slyšeli, jak tráva roste. Ale je nepravděpodobné, že by v dávných dobách někoho napadlo pokusit se rozeznat, o čem si šeptala. A to není vůbec tak šílené, jak se zdá. V každém případě se před několika lety ukázalo, že sazenice kukuřice „mluví“ – frekvencí 220 Hz. K tomuto závěru dospěla mezinárodní skupina biologů vedená Monicou Gagliano.
Foto Theo Crazzolara/CC
Vědci provedli experiment na mladých rostlinách kukuřice. Bylo zjištěno, že kořeny obilovin vydávají cvakavé zvuky. Když byl jejich záznam přehráván v laboratoři na audio zařízení, kořeny kukuřice se natahovaly směrem ke zdroji zvuku, stejně jako stromy a keře otáčejí své listy směrem ke zdroji světla.
Fenykl povzbuzuje chilli papričky k růstu
V další vědecké práci Monica Gagliano zkoumala chování chilli papriček a jejich schopnost „komunikovat“ s fenyklem. Experiment odhalil, že výhonky chilli rostou rychleji v přítomnosti dospělé rostliny fenyklu. Ačkoli tato vytrvalá tráva byla vysazena tak, aby nemohla interagovat se sazenicemi prostřednictvím přenosu těkavých chemikálií nebo prostřednictvím jiných studovaných mechanismů.
Foto Marc Barrison/CC
Gagliano a její kolegové dospěli k závěru, že rostliny možná „komunikovaly“ pomocí zvukových nebo magnetických vln.
Hrách zachycuje vodní proud z dálky
Rostliny spolu mohou nejen „komunikovat“ pomocí akustických vibrací. Někteří jsou schopni rozpoznat zvuky z vnějšího prostředí, které jsou přinejmenším důležité pro jejich přežití. Bylo například zjištěno, že zvukové vibrace pomáhají hrachu (Pisum sativum) najít zdroj vody, i když je vlhkost půdy nízká – například když se kapalina pohybuje v potrubí pod zemí. Kořeny rostliny „cítí“, zda poblíž teče voda, a pokud ano, jakým směrem. A zavedení cizího hluku, jak se ukázalo, brání hrášku „orientovat se“ ve zvukové krajině.
Foto: George Hodan/PD
Stromy si navzájem předávají znalosti
Stromy stejného druhu se mohou navzájem „rozpoznat“. Susan Simard to přirovnává ke schopnosti medvědic najít své dítě mezi cizími lidmi.
V přednášce TED výzkumnice popsala experiment, který provedla na jedlích. K mateřským stromům zasadila jak jejich dceřiné sazenice, tak ty získané z jiných stromů. Ukázalo se, že dospělé jedle jsou schopny rozpoznat své „potomky“. A vytvářejí pro ně lepší podmínky: matečný strom může dokonce zpomalit růst svého kořenového systému, jen aby jeho „původní“ sazenice mohly žít volněji.
Foto GoranH/PD
Ekolog také analyzoval poplachové signály vydávané stromy. Například v reakci na takové varování může „rodič“ zvýšit přísun živin ke „své“ sazenici. Všechny tyto schopnosti posilují adaptabilitu lesní vegetace a zvyšují její odolnost vůči nežádoucím vlivům.
- Kniha „Tajný život stromů. Co cítí, jak komunikují – objevování skrytého světa.“ Bestseller napsaný odborníkem na lesnictví Peterem Wohllebenem. Autor studuje vztahy stromů a jejich schopnost komunikace řadu let, o což se dělí se čtenáři.
- Kniha „O čem rostliny myslí“. Profesor Stefano Mancuso z Florentské univerzity a vědecká novinářka Alessandra Viola píší o složitém společenském životě rostlin.
- Dokumentární film “Komunikují stromy?” (Komunikují stromy?). Hovoří o výzkumu Susan Simard o komunikaci mezi stromy.
- Dokumentární film „Léčení lesů“ (Healing Forests). O tom, jak jsou stromy mezi sebou propojeny a jak to ovlivňuje změnu klimatu.
Tento článek byl přečten 17 424 krát.
Článek je zařazen do sekcí: Zajímavosti o zvuku
Sdílet materiál: 
