Рослини спроможні передавати і зберігати інформацію про інтенсивність і спектральний склад світла від одного листка до іншого. Це нагадує роботу нервової системи людей і тварин, стверджують польські вчені.
Старогрецький учений Аристотель, роздумуючи, що є рослини, визначив їх як живі організми, нездатні самостійно пересуватися. За дві з лишком тисячі років, які минули з часів Аристотеля, було відкрито гриби та бактерії, класифіковані в результаті в окремі царства живих організмів, і виявилося, що рослини спроможні «думати» і володіють «пам’яттю».
Два останні твердження зовсім не є дуже сміливими, як можна спочатку подумати.
До таких висновків дійшли польські вчені на чолі із Станіславом Карпінським із Варшавського університету наук про життя, які провели ряд експериментів із гусимцем Таля, рослиною з роду Arabidopsis. Ці рослини мають короткий річний цикл розвитку (вони можуть пройти повний цикл розвитку за шість тижнів) і тому часто використовуються в біологічних дослідженнях як модельний організм.
Вважається, що Arabidopsis у ботаніці — це те ж саме, що лабораторна миша та плодова мушка в зоології.
Відомо, що рослинам світло так само необхідне, як людині потрібне повітря. Під дією світла в рослинах відбуваються реакції фотосинтезу, в ході яких рослини не лише поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень, але й утворюють свої нові клітини, тобто ростуть і еволюціонують.
У своєму експерименті вчені фіксували вплив світла на гусимець. Так, вони поміщали рослину в темноту й потім локально освітлювали окремі листки внизу. Світло, природно, викликало хімічні реакції в освітленому листі, що вчені благополучно зафіксували.
Але, що дивно, такі ж реакції було зафіксовано й у листя, розташованого вгорі.
Окрім того, ці реакції тривали й після того, як світло було вимкнене.
«Це стало для нас повною несподіванкою», — зізнався Станіслав Карпінський, розповідаючи про свою роботу Бі-Бі-Сі.
Група вчених встановила, що, коли в клітинці листка починається хімічна реакція, викликана квантом світла, виникає цілий «каскад подій»: сигнал про це передається іншій частині рослини через певний вид клітин, так звані «клітини обкладання вічка».
Автори роботи вважають, що цей механізм у рослинах можна назвати аналогом нервової системи тварин.
Але на цьому сюрпризи не закінчилися. Виявилось, що рослини по-різному реагують на те, світлом якого кольору їх освітлюють. «Були характерні реакції рослини на червоний, синій та білий кольори світла», — розповів керівник дослідження.
Очевидно, рослини використовують інформацію про світловий спектр для стимулювання захисних хімічних реакцій. Вчені уважно досліджували цей процес: вони опромінювали рослину протягом години і за добу заражали її бактеріями чи вірусом — і рослина чинила їм опір. Але якщо гусимець спочатку заражався, а потім освітлювався, то рослина не могла чинити опір інфекції.
Оскільки світло в різний час року має різні спектральні властивості, виходить, що саме таким чином рослини можуть підстроювати свої захисні системи проти сезонних хвороб і шкідників.
Результати своїх досліджень учені представили на щорічному засіданні Товариства експериментальної біології, яке відбулося на початку липня в Празі. Відповідну статтю прийнято до друку в журналі Plant Cell.
Професор Університету міста Лідс Крістін Фоєр, яка не брала участі в дослідженнях, коментуючи для Бі-Бі-Сі значущість роботи польських учених, заявила, що їм вдалося зробити «крок уперед».
«Рослини часом потрапляють у стресові ситуації, такі як засуха чи холод, але вони переживають їх і продовжують рости. Для цього їм потрібно оцінити ситуацію та підготувати адекватну відповідь, — і це якоюсь мірою форма інтелекту», — заявила професор.
