Føler planter smerte? En grundbog om planteneurobiologi

Få øjeblikke fremkalder en følelse af sommer som at fange en snert af nyslået græs. For mange mennesker er det et behageligt tegn på, at varmere temperaturer er kommet for at blive. Men for græsset signalerer denne duft en helt anden historie.

Lugten, som vi forbinder med nyslået græs, er faktisk et kemisk nødkald, som planter bruges til at tigge nærliggende dyr for at redde dem fra angreb (normalt er det en krænkelse af insekter, men i dette tilfælde er det plæneklipperknive). Dette forsvarssvar giver anledning til spørgsmålet:Føler planter smerte ?

Svaret er lidt kompliceret, fordi de ikke føler smerte som os mennesker, men nogle planteforskere mener, at det kan føle smerte på deres egen måde. Lad os dykke ned i noget planteneurobiologi for at finde ud af, hvordan disse flercellede organismer kan opleve smerte.

1. Nervesystemer
2. Kemisk forsvar
3. Skrigende agurker
4. Plantebevidsthed kan være en rigtig ting

Nervesystemer

Smerteopfattelse er typisk forbundet med levende organismer, der besidder et nervesystem, som omfatter specialiserede sensoriske receptorer, neuroner og områder af hjernen, der er ansvarlige for at behandle sensorisk information. Planter har kun hverken hjerne eller nervesystem - men de udviser komplekse signal- og kommunikationssystemer, der giver dem mulighed for at reagere på deres omgivelser.

Planter bruger en række kemiske og elektriske signaler til at fornemme ændringer i lys, tyngdekraft, temperatur og berøring. De kan også reagere på ydre stimuli ved at vokse mod eller væk fra dem, justere deres rod- og skudvækst og producere forsvarsforbindelser mod rovdyr. Disse reaktioner styres gennem indviklede biokemiske veje og plantesignalmolekyler som hormoner.

Kemisk forsvar

Mens planter ikke er snakkesalige på en konventionel menneskelig måde, bruger de kemisk kommunikation til at beskytte sig selv. Når faren rammer – uanset om det er udstyr til landskabspleje, en sulten larve eller andre levende organismer – kan planter ikke løfte deres rødder og løbe. De skal kæmpe, hvor de står. For at beskytte sig selv bruger planter en salve af molekylære reaktioner.

Disse kemiske kommunikationer kan bruges til at forgifte en fjende, advare omkringliggende planter om potentielle farer eller tiltrække nyttige insekter til at udføre nødvendige tjenester [kilde:Krulwich].

Nogle gange spiller en plantes molekylære forsvar dobbelt pligt. Planter, der producerer koffein, bruger f.eks. kemikaliet som selvforsvar, men det giver også bierne et koffeinsym. De koffeinholdige bier behandler planten, som om den er hjørnekaffebaren, vender tilbage igen og igen og forlader deres bestøvningstjenester som betaling.

Et komplekst biologisk netværk

Når de vokser, kan planterne ændre deres bane for at undgå forhindringer eller nå efter støtte med deres ranker. Denne aktivitet stammer fra et komplekst biologisk netværk fordelt gennem planternes rødder, blade og stængler, der hjælper dem med at formere sig, vokse og overleve. Træer i en skov kan for eksempel advare deres pårørende om insektangreb.

En videnskabsmand injicerede grantræer med radioaktive kulstofisotoper; i løbet af få dage var kulstoffet blevet sendt fra træ til træ, indtil hvert træ i det 30 meter store område var forbundet. Videnskabsmanden lærte, at de modne træer "kommunikerede" til netværket for at dele næringsstoffer gennem deres rodsystemer for at fodre nærliggende frøplanter, indtil de var høje nok til at optage lys for sig selv [kilde:Pollan].

Skrigende agurker

Mens vi er på emnet unikke kommunikationsmetoder, lad os tage et kig på nogle mildt foruroligende videnskabelige resultater.

Ifølge forskere ved Institut for Anvendt Fysik ved Universitetet i Bonn i Tyskland, frigiver planter gasser, der svarer til at skrige af smerte. Ved hjælp af en laserdrevet mikrofon har forskere opfanget lydbølger produceret af planter, der frigiver gasser, når de skæres eller såres.

Selvom det ikke kan høres for det menneskelige øre, har planters hemmelige stemmer afsløret, at agurker skriger, når de er syge, og blomster klynker, når deres blade skæres [kilde:Deutsche Welle]. Og det er ikke kun agurker, der gør deres stemme hørt.

Stressede tomatplanter

Til en undersøgelse fra 2019 offentliggjort i tidsskriftet Cell placerede forskere fra Tel Aviv University mikrofoner i nærheden af ​​tomat- og tobaksplanter, der var dehydrerede eller beskadigede. De var i stand til at detektere ultralydslyde udsendt af planterne fra en afstand på omkring fire tommer. Disse lyde varierede fra 20 til 100 kilohertz, som potentielt kan påvises af visse organismer på flere meters afstand.

Du vil dog ikke høre disse skrig, mens du slapper af i stuen i nærheden af ​​din yndlingsbasilikumplante, fordi disse lyde forekommer ved ultralydsfrekvenser uden for menneskelig hørevidde. Når de er justeret til frekvenser, der kan høres for menneskelige ører, ligner disse lydudbrud forårsaget af stress lyden af ​​en person, der tapdanser på et felt med bobleplast.

Selvom disse ultralydsudbrud er uden for menneskelig hørelse, kan de potentielt opfattes af pattedyr, insekter og andre planter i deres naturlige miljøer, hvilket udløser tilsvarende reaktioner.

Tyggelyde sætter planter i høj alarmberedskab

I en makaber vending er der også tegn på, at planter kan høre sig selv blive spist. Forskere ved University of Missouri-Columbia fandt ud af, at planter forstår og reagerer på tyggelyde fra larver, der gumler på dem. Så snart planterne hører lydene, reagerer de med flere forsvarsmekanismer [kilde:Feinberg].

For nogle forskere signalerer beviser på disse komplekse kommunikationssystemer - der udsender støj via gas, når de er i nød - at planter kan føle en form for smerte. Andre hævder, at der ikke kan være smerte uden en hjerne og nervesystem til at registrere følelsen. Men før du genovervejer dit veggie-medley, skal du vide, at du ikke er involveret i nogen botanisk tortur, fordi disse planter sandsynligvis ikke oplever smerte som landdyr, havdyr eller andre dyr.

Stadig flere forskere antager, at planter kan udvise intelligent adfærd uden at have en hjerne eller bevidst bevidsthed [kilde:Pollan].

Plantebevidsthed kan være en rigtig ting

Forskning har afsløret overraskende indsigt i planters adfærd, udfordrende antagelser om deres evner. Planter, som Mimosa pudica , kan bedøves med stoffer som ether eller lidocain, hvilket får dem til at holde op med at reagere på stimuli og undertrykke deres elektriske aktivitet.

Dette har givet anledning til spørgsmål om, hvorvidt denne "søvn"-tilstand indebærer bevidsthed eller bevidsthed hos planter. En lille gruppe forskere, herunder Paco Calvo ved universitetet i Murcia, tager denne idé alvorligt.

Planter udviser sofistikerede evner, sanser og reagerer på forskellige miljøaspekter, engagerer sig i kommunikation og komplekse interaktioner med andre arter. Mens nogle adfærd er instinktiv, kan andre antyde en form for erkendelse. Calvos arbejde fokuserer på at identificere faktorer, der indikerer kognitiv adfærd hos planter, såsom fleksibilitet, forudsigelse og målrettethed.

Denne artikel blev opdateret i forbindelse med AI-teknologi, og derefter faktatjekket og redigeret af en HowStuffWorks-redaktør.

Ofte stillede spørgsmål om planter føler smerte

Føler planter smerte?

Skriger planter, når du klipper dem?

Lager planter, når du spiser dem?

Mange flere oplysninger

Relaterede artikler

• Hvad er gødning, og hvorfor har planter brug for det?
• Hvordan gavner en skovbrand levende ting?
• En guide til at vandre Mount Shasta
• 5 landbrugsteknologier, der ændrede verden
• Sådan fungerer Space Farming
• Sådan virker pollen

Kilder

• Deutsche Welle. "When Plants Say 'Ouch'." 2. maj 2002. (1. august 2014) http://www.dw.de/when-plants-say-ouch/a-510552-1
• Feinberg, Ashley. "Godt forsøg, veganere:Planter kan faktisk høre sig selv blive spist." Gizmodo. 3. juli 2014. (8. september 2014) http://gizmodo.com/nice-try-vegans-plants-can-actually-hear-demselves-b-1599749162
• Krulwich, Robert. "Planter taler. Planter Lyt. Her er hvordan." NPR. 29. april 2014. (1. august 2014) http://www.npr.org/blogs/krulwich/2014/04/29/307981803/plants-talk-plants-listen-here-s-how
• Pollan, Michael. "Den intelligente fabrik." New Yorkeren. 23. december 2013. (1. august 2014) http://www.newyorker.com/magazine/2013/12/23/the-intelligent-plant