Да ли биљке имају меморију? Да ли могу да памте? Да ли, у том случају може да се говори о „неурологији“ биљака?
Биљке су изузетно пластични организми. Они континуирано примају и интегришу информације о животној средини и прилагођавају свој раст и развој тако да фаворизују преживљавање и опстанак. Ова интеграција информација утиче на наредне животне фазе биљке или развој наредних генерација, па се може сматрати памћењем. Дакле, памћење биљака је механизам помоћу којег биљке адаптивно реагују на различита окружења. Као таква, меморија биљака има софистицирани основни молекуларни механизам са више компоненти и слојева. У овом прегледу сумираћемо нека од достигнућа у разумевању биљне меморије на основу истраживања бројних научника.
Ако под меморијом подразумевамо способност формирања, складиштења и поновног позивања на информације, онда биљке дефинитивно памте. Др Monica Gagliano, професорка биологије са Универзитета Западна Аустралија и њене колеге дизајнирали су екперименте на биљци Mimosa pudica (стидљива мимоза). Познато је да ова биљка скупља своје листове на најмањи надражај из спољашње средине, али је способна да памти и надражаје који су безопасни (попут капљице воде) и да на њих не реагује. Аустралијски научници су тестирали краткотрајну и дуготрајну меморију ове биљке, под условима слабог и јаког осветљења, прскајући биљку водом преко посебног апарата. Експеримент је показао да биљка престаје са скупљањем листова након што „научи“ да јој прскање водом не наноси никакву штету. Биљке су биле способне да памте научено и по неколико недеља, чак и кад је дошло до промене услова у спољашњој средини. Научници су ово објаснили тиме да биљкама можда недостаје мозак и нервно ткиво, али оне поседују ћелијску сигнализациону мрежу, базирану на калцијуму, слично животињама.
Mimosa pudica; скупљање листова мимозе приликом додира
Да биљке имају меморију потврдила су и истраживања научника Daniela Chamovitza који открива да биљке виде, осећају, памте… Познато је да биљке користе светлост, не само због процеса фотосинтезе, већ и као сигнал који утиче на раст биљака. Чамовић је у истраживању открио јединствену групу гена непходних да би биљка знала да ли се налази на светлости или је у мраку. Он је мислио се да су ови гени јединствени за свет биљака, али је касније открио да је ова иста група гена и део ДНК човека. Много година касније сазнало се да су ови гени важни и код животиња, код којих делују као тајмер за ћелијску деобу, раст неурона и функционисање имуног система.
И остала истраживања научника широм света говоре да биљке имају меморију, па чак и неколико различитих типова меморије, баш као и човек. Оне поседују краткотрајну меморију, имуно меморију, па чак и трансгенерацијску меморију. Крактотрајна меморија може се објаснити на примеру биљке Dionaea muscipula (Венерина мухоловка), којој морају да буду додирнуте две длаке да би се листови затворили и тако ухватили инсеката, при чему она памти да је била додирнута. То, међутим, траје само 20 секунди и онда биљка заборавља. Доказано је да је ова краткотрјна меморија базирана на електрицитету, попут неуролошке активности. Дуготрајна меморија се базира на епигенетици, тј. промени у активности гена, које не захтевају алтернације у ДНК коду, као што је то случај код мутација.
Dionaea muscipula
Имати памћење на стрес је изузетно важна адаптација биљака на променљиве услове спољашње средине. Врло је вероватно да ће један топли дан бити праћен другим топлим или чак врућим данима. Како биљке памте стресне услове? Генерално, појединачне ћелије су у стању да реагују на акутни стрес. То се дешава на различитим нивоима. На пример, може се променити метаболизам или се одговарајући гени могу активирати или деактивирати, што резултира синтезом или смањењем кључних протеина у ћелији. Такође, постало је јасно да због топлотне меморије, други, јачи стрес само одлаже раст биљке, али га не инхибира на дужи рок. Инхибиција раста током топлотног периода има апсолутни смисао и неопходна је за преживљавање, јер то спречава формирање цветова током овог периода и на тај начин се супротставља могућем губитку приноса. Способност биљке да формира меморију и на тај начин се адаптира на надолазеће стресне услове је од великог интереса, посебно за пољопривреду, како би се у будућности могле узгајати биљке отпорније на промене климе.
Биљке које су преживеле период суше, научене су да превезиђу ову врсту стреса захваљујући сећању на то искуство. Најновија истраживања су потврдила научну основу, коју су вртлари и расадничари већ приметили кроз свој рад, а то је да је пресађивање биљака боље када се биљци прво ускрати вода, па се тек потом залије и пресађује. Радећи са биљком из рода Arabidopsis, истраживачки тим Michaela Fromma, са Универзитета Небраска, упоредио је реакцију биљака које су претходно биле под стресом због недостатка воде и оних које нису. Оне биљке које су раније биле суочене са стресом брже су се опоравиле следећи пут када су биле дехидриране. Оне које нису, брже су венуле и њихово лишће је губило воду већом брзином.
Arabidopsis
На који онда начин биљке памте? Механизми биљне меморије још увек нису разјашњени до краја, али се зна да биљну меморију често карактеришу појачани молекуларни одговори након излагања накнадном стресу, који се може састојати од појачаног, ефикаснијег или бржег одговора. До данас је разјашњено неколико молекуларних механизама који подржавају биљну меморију. Један механизам формирања памћења могу бити трајне промене у нивоима кључних сигналних метаболита или фактора транскрипције, што даје објашњење како се метаболизам биљака мења и одржава изложеношћу различитим стресовима. Други могући пут би могле бити промене стања хроматина, као што су модификације хистона, метилација ДНК или паузиран ензим РНК полимераза, која би могла играти даљу улогу у експресији гена који утичу на реакције памћења.
Закључак свега је да биљке немају неуроне, али имају међућелијску комуникацију и складиште информација, као и могућност њиховог процесирања. Биљке су комплексни организми који живе богате и сензуалне животе. Њихова укорењеност у земљишту чини их имобилним, што значи да оне не могу да побегну од неповољних услова средине, не могу да мигрирају у потрази за храном или својим паром, као остала жива бића. Зато су биљке морале да развију осетљиве и комплексне сензорне механизме који ће им омогућити да преживе у променљивим условима околине. Један од предуслова за то је способност памћења нечега што се већ десило.
Аутор: проф. др Биљана Бојовић
Обрадио: Дејан Милошевић
БОТАНИЧКА БАШТА САЈТ, ФБ СТРАНА, ИНСТАГРАМ
ПМФ КРАГУЈЕВАЦ САЈТ, ФБ СТРАНА, ИНСТАГРАМ, ЈУТЈУБ
ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ ПОРТАЛ, ФБ СТРАНА, ТВИТЕР, ИНСТАГРАМ, ЈУТЈУБ
Добитници признања Зелени лист из Крагујевца, Ботаничка башта и удружење ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ јавности представљају заједничко стварање Еколумне на сајту Екологија Крагујевац и на порталу удружења.
Досадашње објаве:
УПОЗНАЈ ПРИРОДУ ДА БИ ЈЕ ВИШЕ ВОЛЕО
Извор: ПРВИ ПРВИ НА СКАЛИ
