Planter, ifølge Jack C Schultz, “er bare meget langsomme dyr”.
Dette er ikke en misforståelse af grundlæggende biologi. Schultz er professor i afdelingen for plantevidenskab ved University of Missouri i Columbia og har brugt fire årtier på at undersøge samspillet mellem planter og insekter. Han kender sine ting.
I stedet fremhæver han en fælles opfattelse af vores grønne fætre, som han føler for ofte bliver afskediget som en del af møblerne. Planter kæmper for territorium, søger mad, undgår rovdyr og fanger bytte. De er lige så levende som ethvert dyr, og – ligesom dyr – udviser de adfærd.
“For at se dette skal du bare lave en hurtig film af en voksende plante – så vil den opføre sig som et dyr, “begejstrer Olivier Hamant, en planteforsker ved universitetet i Lyon, Frankrig. Faktisk afslører et time-lapse-kamera den fremmede verden af planteadfærd i al sin herlighed, som enhver, der har set den berømte skovsekvens fra David Attenboroughs Life-serie kan bevidne.
Disse planter bevæger sig med formål, hvilket betyder, at de skal være opmærksomme på, hvad der foregår omkring dem. “For at reagere korrekt har planter også brug for sofistikerede sensorenheder, der er indstillet til forskellige forhold,” siger Schultz.
Så hvad er plantefølelse? Nå , hvis du tror på Daniel Chamovitz fra Tel Aviv University i Israel, er det ikke helt så forskelligt fra vores eget, som du kunne forvente.
Da Chamovitz satte sig for at skrive sin bog fra 2012 What a Plant Knows – in which han udforsker, hvordan planter oplever verden ved hjælp af den mest stringente og ajourførte videnskabelige forskning – han gjorde det med en vis bange.
“Jeg var utrolig forsigtig med, hvad svaret ville være,” han siger.
En Beethoven-symfoni har kun ringe betydning for en plante, men den sultnes tilgang. larve er en anden historie
Hans bekymring var ikke ubegrundet. Beskrivelserne i hans bog om planter, der ser, lugter, føler og faktisk kender, har ekko af det hemmelige liv af planter, en populær bog udgivet i 1973, der appellerede til en generation rejst med blomsterkraft, men indeholdt lidt i vejen for fakta .
Den tidligere bogs mest varige påstand er måske den grundigt diskrediterede idé om, at planter reagerer positivt på lyden af klassisk musik.
Men studiet af planteopfattelse er kommet langt siden 1970’erne, og i de senere år har der været en undersøgelse af plantesanserne. Motivationen for dette arbejde har ikke blot været at demonstrere, at “planter også har følelser”, men i stedet for at stille spørgsmålstegn ved hvorfor og faktisk hvordan , en plante mærker sine omgivelser.
Indtast Heidi Appel og Rex Cocroft, kolleger fra Schultz i Missouri, der søger efter sandheden om plantehørelse.
“Hovedbidraget i vores arbejde har været at give en grund til, at planter påvirkes af lyd, “siger Appel. A Beetho ven symfoni har kun ringe betydning for en plante, men tilgangen til en sulten larve er en anden historie.
I deres eksperimenter fandt Appel og Cocroft, at optagelser af munchelyde produceret af larver fik planter til at oversvømme deres blade med kemisk forsvar designet til at afværge angribere. “Vi viste, at planter reagerede på en økologisk relevant” lyd “med et økologisk relevant svar,” siger Cocroft.
Vi har næser og ører, men hvad har en plante?
Økologisk relevans er nøglen. Consuelo De Moraes fra det schweiziske føderale institut for teknologi i Zürich har sammen med samarbejdspartnere vist, at såvel som at være i stand til at høre insekter, der nærmer sig, kan de enten lugte dem eller ellers lugte flygtige signaler frigivet af naboplanter som svar på dem .
Mere ildevarslende demonstrerede hun tilbage i 2006, hvordan en parasitær plante kendt som doddervinen sniffer en potentiel vært ud. Doddervinet vrider sig derefter gennem luften, inden det vikles rundt om den luckløse vært og udvinder dets næringsstoffer.
Konceptuelt er der intet, der adskiller disse planter fra os. De lugter eller hører noget og handler derefter i overensstemmelse hermed, ligesom vi gør.
Men der er selvfølgelig en vigtig forskel. “Vi ved ikke rigtig, hvor ens mekanismerne for lugtopfattelse hos planter og dyr er, fordi vi ikke ved meget om disse mekanismer i planter,” siger De Moraes.
Vi har næse og ører , men hvad har en plante?
Manglen på åbenlyse centre for sensorisk input gør det sværere at forstå plantesanserne. Det er ikke altid tilfældet – de fotoreceptorer, som planter bruger til at “se”, er for eksempel ret velundersøgte – men det er bestemt et område, der fortjener yderligere undersøgelse.
For deres del appel og Cocroft håber at spore den eller de dele af en plante, der reagerer på lyd.
Forskere er begyndt at finde gentagne mønstre, der antyder dybe paralleller med dyr
Sandsynligvis kandidater er mekanoreceptorproteiner, der findes i alle planteceller. Disse konverterer mikrodeformationer af den art, som lydbølger kan generere, når de skyller over en genstand til elektriske eller kemiske signaler.
De tester for at se, om planter med defekte mekaniske receptorer stadig kan reagere på insektstøj. For en plante ser det ud til, at der muligvis ikke er behov for noget så besværligt som et øre.
En anden evne, vi deler med planter, er proprioception: “den sjette sans”, der gør det muligt for (nogle af) os at røre ved skriv, jonglere og ved generelt, hvor forskellige bits i vores krop er i rummet.
Fordi dette er en fornemmelse, der ikke er iboende forbundet med et organ i dyr, men snarere er afhængig af en tilbagekoblingssløjfe mellem mekanoreceptorer i muskler og hjerne, er sammenligningen med planter pænere. Mens de molekylære detaljer er lidt forskellige, har planter også mekanoreceptorer, der registrerer ændringer i deres omgivelser og reagerer i overensstemmelse hermed.
“Den overordnede idé er den samme,” siger Hamant, der var medforfatter til en 2016 gennemgang af proprioception forskning. “Indtil videre er det, vi ved, at det i planter er mere at gøre med mikrotubuli, der reagerer på strækning og mekanisk deformation.”
En undersøgelse, der blev offentliggjort i 2015, ser faktisk ud til at vise ligheder, der går endnu dybere , hvilket antyder en rolle for actin – en nøglekomponent i muskelvæv – i planteprioception. “Dette understøttes mindre,” siger Hamant, “men der har været nogle beviser for, at actinfibre i væv er involveret; næsten som muskler.”
Disse fund er ikke unikke. Efterhånden som forskningen i plantefølelser er skredet, er forskere begyndt at finde gentagne mønstre, der antyder dybe paralleller med dyr.
I dag er der planteforskere, der traditionelt undersøger sådanne ikke-planteområder som hukommelse, læring og problemløsning
I 2014 viste et team ved universitetet i Lausanne i Schweiz, at når en larve angriber en Arabidopsis-anlægget udløser en bølge af elektrisk aktivitet. Tilstedeværelsen af elektrisk signalering i planter er ikke en ny idé – fysiolog John Burdon-Sanderson foreslog det som en mekanisme til virkningen af Venus flytrap så tidligt som i 1874 – men hvad der er overraskende er den rolle, som molekyler kaldet glutamatreceptorer spiller. / p>
Glutamat er den vigtigste neurotransmitter i vores centralnervesystem, og det spiller nøjagtigt den samme rolle i planter, undtagen med en afgørende forskel: planter har ikke nervesystemer.
“Molekylær biologi og genomik fortæller os, at planter og dyr er sammensat af et overraskende begrænset sæt molekylære “byggesten”, der er meget ens, “siger Fatima Cvrčková, forsker ved Charles University i Prag, Tjekkiet. Elektrisk kommunikation har udviklet sig på to forskellige måder, hver gang der er anvendt et sæt byggesten, der formodentlig forudbestemmer splittelsen mellem dyr og planter for omkring 1,5 milliarder år siden.
“Evolution har ført til et bestemt antal potentielle mekanismer til kommunikation, og mens du kan komme til det på forskellige måder, er slutpunktet stadig det samme, “siger Chamovitz.
Erkendelsen af, at sådanne ligheder eksisterer, og at planter har en langt større evne at fornemme deres verden, end tilsyneladende antyder, har ført til nogle bemærkelsesværdige påstande om “planteintelligens” og endda skabt en ny disciplin. Elektrisk signalering i planter var en af nøglefaktorerne i fødslen af “plante-neurobiologi” (et udtryk, der blev brugt på trods af manglen på neuroner i planter), og i dag er der planteforskere, der undersøger traditionelt ikke-planteområder som hukommelse, læring og problem -opløsning.
På trods af manglende øjne har planter som Arabidopsis mindst 11 typer fotoreceptor sammenlignet med vores kedelige fire
Denne tankegang har endda ført til, at lovgivere i Schweiz har fastlagt retningslinjer, der skal beskytte “planternes værdighed” – uanset hvad det betyder.
Og mens mange betragt udtryk som “planteintelligens” og “plante-neurobiologi” for at være metaforiske, de er stadig mødt med en masse kritik, ikke mindst fra Chamovitz. “Tror jeg planter er smarte? Jeg synes, planter er komplekse,” siger han. Kompleksitet, siger han, bør ikke forveksles med intelligens.
Så selvom det er nyttigt at beskrive planter i antropomorfe vendinger for at kommunikere ideer, er der grænser. Faren er, at vi ender med at se planter som ringere versioner af dyr, hvilket helt går glip af pointen.
“Vi planteforskere er glade for at tale om ligheder og forskelle mellem plante- og dyrelivsstilen, når de præsenterer resultater af planteforskning til offentligheden, “siger Cvrčková.Hun mener imidlertid, at afhængighed af dyrebaserede metaforer til at beskrive planter kommer med problemer.
“Du vil undgå, medmindre du er interesseret i en (normalt nytteløs) debat om en gulerods evne til at føle smerte når du bider i det. “
Planter er yderst tilpasset til at gøre præcis, hvad de har brug for. De mangler muligvis et nervesystem, en hjerne og andre funktioner, vi forbinder med kompleksitet, men de udmærker sig på andre områder .
Vi er mere plantelignende, end vi gerne vil tænke
På trods af manglende øjne har planter som Arabidopsis for eksempel mindst 11 typer fotoreceptor sammenlignet med vores mægtige fire. Det betyder, at deres vision på en måde er mere kompleks end vores. Planter har forskellige prioriteter og deres sensoriske systemer afspejler dette. Som Chamovitz påpeger i sin bog: “lys for en plante er meget mere end et signal; lys er mad. “
Så mens planter står over for mange af de samme udfordringer som dyr, er deres sensoriske krav lige så formet af de ting, der adskiller dem.” Planternes rodfæstelse – det faktum, at de ikke bevæger sig – betyder, at de faktisk skal være meget mere opmærksomme på deres miljø, end du eller jeg gør, “siger Chamovitz.
For fuldt ud at forstå, hvordan planter opfatter verden, er det vigtigt, at forskere og den brede offentlighed sætter pris på dem for hvad de er.
“Faren for plantefolket er, at hvis vi fortsætter med at sammenligne med dyr, kan vi gå glip af planternes værdi,” siger Hamant.
“Jeg vil gerne se planter anerkendes mere som de fantastiske, interessante, eksotiske levende væsener, de er, “er enig Cvrčková,” og mindre som en simpel kilde til menneskelig ernæring og biobrændstoffer. “En sådan holdning vil gavne alle. Genetik, elektrofysiologi og opdagelsen af transposoner er blot et par eksempler på felter, der begyndte med forskning i planter, og de har alle vist sig at være revo lutionary for biology as a whole.
Omvendt kan erkendelsen af, at vi har nogle ting til fælles med planter, være en mulighed for at acceptere, at vi er mere plantelignende, end vi gerne vil tro, ligesom planter er mere dyreagtige end vi normalt antager.
“Måske er vi mere mekanistiske end vi tror, vi er,” konkluderer Chamovitz. For ham burde lighederne advare os om planter “overraskende kompleksitet og de fælles faktorer, der forbinder alt liv på Jorden.
” Så kan vi begynde at forstå enhed i biologi. “
Deltag i over seks millioner BBC Earth-fans ved at like os på Facebook, eller følg os på Twitter og Instagram.
Hvis du kunne lide denne historie, kan du tilmelde dig det ugentlige nyhedsbrev bbc.com med navnet “Hvis Du læser kun 6 ting denne uge “. Et håndplukket udvalg af historier fra BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel og Autos, der leveres til din indbakke hver fredag.