Planter, ifølge Jack C Schultz, «er bare veldig sakte dyr».
Dette er ikke en misforståelse av grunnleggende biologi. Schultz er professor i avdelingen for plantevitenskap ved University of Missouri i Columbia, og har brukt fire tiår på å undersøke samspillet mellom planter og insekter. Han kan tingene sine.
I stedet gjør han et poeng om vanlige oppfatninger av våre grønne fettere, som han føler blir for ofte avvist som en del av møblene. Planter kjemper for territorium, søker mat, unndrar seg rovdyr og fanger byttedyr. De er like levende som ethvert dyr, og – som dyr – de viser atferd.
«For å se dette, trenger du bare å lage en rask film av en voksende plante – så vil den oppføre seg som et dyr, «begeistrer Olivier Hamant, en planteforsker ved Universitetet i Lyon, Frankrike. Et tidsforløpskamera avslører faktisk den fremmede verdenen av planteoppførsel i all sin prakt, slik alle som har sett den berømte skogssekvensen fra David Attenboroughs Life-serie kan vitne.
Disse plantene beveger seg med formål, noe som betyr at de må være klar over hva som skjer rundt dem. «For å reagere riktig trenger planter også sofistikerte sensinginnretninger innstilt på forskjellige forhold,» sier Schultz.
Så hva er plantesans? Vel , hvis du tror Daniel Chamovitz fra Tel Aviv University i Israel, er det ikke helt så forskjellig fra vår egen som du kanskje forventer.
Da Chamovitz satte seg for å skrive sin bok fra 2012 What a Plant Knows – in which han utforsker hvordan planter opplever verden ved hjelp av den mest strenge og oppdaterte vitenskapelige forskningen – han gjorde det med en viss frykt.
«Jeg var utrolig skeptisk til hva responsen ville være,» han sier.
En Beethoven-symfoni har liten betydning for en plante, men tilnærmingen til en sulten larven er en annen historie
Hans bekymring var ikke ubegrunnet. Beskrivelsene i boken hans om planter som ser, lukter, føler og faktisk kjenner har ekko av The Secret Life of Plants, en populær bok utgitt i 1973 som appellerte til en generasjon oppvokst på blomsterkraft, men som ikke inneholder noe i veien for fakta .
Den tidligere bokens mest varige påstand er kanskje den grundig diskrediterte ideen om at planter reagerer positivt på lyden av klassisk musikk.
Men studiet av planteoppfatning har kommet en lang vei siden 1970-tallet, og de siste årene har det vært en undersøkelse av forskning i plantefølelser. Motivasjonen for dette arbeidet har ikke bare vært å demonstrere at «planter har følelser også», men i stedet for å stille spørsmål ved hvorfor, og faktisk hvordan , en plante registrerer omgivelsene.
Skriv inn Heidi Appel og Rex Cocroft, kollegaer til Schultz i Missouri som søker sannheten om plantehørsel.
«Hovedbidraget til vårt arbeid har vært å gi en grunn til at planter påvirkes av lyd, «sier Appel. A Beetho ven symfoni har liten betydning for en plante, men tilnærmingen til en sulten larve er en annen historie.
I sine eksperimenter fant Appel og Cocroft at opptak av knasende lyder produsert av larver fikk planter til å oversvømme deres løv med kjemisk forsvar designet for å avverge angripere. «Vi viste at planter reagerte på en økologisk relevant» lyd «med et økologisk relevant svar,» sier Cocroft.
Vi har nese og ører, men hva har en plante?
Økologisk relevans er nøkkelen. Consuelo De Moraes fra Swiss Federal Institute of Technology i Zürich, sammen med samarbeidspartnere, har vist at i tillegg til å være i stand til å høre nærliggende insekter, kan noen planter enten lukte på dem, eller ellers lukte flyktige signaler som frigjøres av nærliggende planter som svar på dem .
Mer illevarslende, tilbake i 2006 demonstrerte hun hvordan en parasittplante kjent som doddervintreet snuser ut en potensiell vert. Doddervintreet vrir seg deretter gjennom luften, før det vikler seg rundt den løseløse verten og trekker ut næringsstoffene.
Konseptuelt er det ingenting som skiller mye fra disse plantene fra oss. De lukter eller hører noe og handler deretter deretter, akkurat som vi gjør.
Men det er selvfølgelig en viktig forskjell. «Vi vet ikke egentlig hvor like mekanismene for luktoppfattelse hos planter og dyr er, fordi vi ikke vet mye om disse mekanismene i planter,» sier De Moraes.
Vi har nese og ører , men hva har en plante?
Mangelen på åpenbare sentre for sensorisk innspill gjør det vanskeligere å forstå plantesansene. Det er ikke alltid tilfelle – fotoreseptorene som planter bruker for å «se», er for eksempel ganske godt studert – men det er absolutt et område som fortjener nærmere undersøkelse.
For deres del appel og Cocroft håper å spore den delen eller delene av en plante som reagerer på lyd.
Forskere har begynt å finne gjentatte mønstre som antyder dype paralleller med dyr
Sannsynlig kandidater er mekanoreseptorproteiner som finnes i alle planteceller. Disse konverterer mikrodeformasjoner av den typen lydbølger kan generere når de skyller over en gjenstand til elektriske eller kjemiske signaler.
De tester for å se om planter med defekte mekaniske reseptorer fremdeles kan svare på insektstøy. For en plante ser det ut til at det ikke er behov for noe så tungvint som et øre.
En annen evne vi deler med planter er proprioception: «den sjette sansen» som gjør det mulig for (noen av) oss å berøre type, sjonglerer, og vet generelt hvor forskjellige biter av kroppen vår er i rommet.
Fordi dette er en følelse som ikke er iboende knyttet til ett organ hos dyr, men heller er avhengig av en tilbakemeldingssløyfe mellom mekanoreseptorer i muskler og hjerne, er sammenligningen med planter bedre. Mens molekylærdetaljene er litt forskjellige, har planter også mekanoreseptorer som oppdager endringer i omgivelsene og reagerer deretter.
«Den overordnede ideen er den samme,» sier Hamant, som var medforfatter av en 2016 gjennomgang av propriosepsjonsforskning. «Så langt er det vi vet at det i planter er mer å gjøre med mikrotubuli, som reagerer på strekk og mekanisk deformasjon.»
En studie publisert i 2015 ser faktisk ut til å vise likheter som går enda dypere. , som antyder en rolle for aktin – en nøkkelkomponent i muskelvev – i plantepriorepsjon. «Dette støttes mindre,» sier Hamant, «men det har vært noen bevis for at aktinfibre i vev er involvert, nesten som muskler.»
Disse funnene er ikke unike. Etter hvert som forskningen på plantesansene har utviklet seg, har forskere begynt å finne gjentatte mønstre som antyder dype paralleller med dyr.
I dag er det planteforskere som tradisjonelt undersøker slike ikke-planteområder som minne, læring og problemløsing
I 2014 viste et team ved Universitetet i Lausanne i Sveits at når en larve angriper en Arabidopsis-anlegget utløser en bølge av elektrisk aktivitet. Tilstedeværelsen av elektrisk signalering i planter er ikke en ny ide – fysiolog John Burdon-Sanderson foreslo det som en mekanisme for virkningen av Venus flytrap så tidlig som i 1874 – men det som er overraskende er rollen som molekyler kalt glutamatreseptorer. / p>
Glutamat er den viktigste nevrotransmitteren i sentralnervesystemet vårt, og det spiller nøyaktig samme rolle i planter, bortsett fra med en avgjørende forskjell: planter har ikke nervesystemer.
«Molecular biologi og genomikk forteller oss at planter og dyr er sammensatt av et overraskende begrenset sett med molekylære «byggesteiner» som er veldig like, «sier Fatima Cvrčková, forsker ved Charles University i Praha, Tsjekkia. Elektrisk kommunikasjon har utviklet seg på to forskjellige måter, hver gang det benyttes et sett med byggesteiner som antagelig forhåndsdaterer splittelsen mellom dyr og planter for rundt 1,5 milliarder år siden.
«Evolusjon har ført til et visst antall potensielle mekanismer for kommunikasjon, og mens du kan komme til det på forskjellige måter, er endepunktet fortsatt det samme, «sier Chamovitz.
Forståelsen av at slike likheter eksisterer, og at planter har en langt større evne. å ane deres verden enn utseende antyder, har ført til noen bemerkelsesverdige påstander om «planteintelligens», og til og med skapt en ny disiplin. Elektrisk signalering i planter var en av nøkkelfaktorene i fødselen av «plante-nevrobiologi» (et begrep brukt til tross for mangel på nevroner i planter), og i dag er det planteforskere som undersøker slike tradisjonelt ikke-planteområder som minne, læring og problem -solving.
Til tross for manglende øyne, har planter som Arabidopsis minst 11 typer fotoreseptorer, sammenlignet med våre milde fire
Denne tankegangen har til og med ført til at lovgivere i Sveits har satt retningslinjer for å beskytte «plantens verdighet» – uansett hva det betyr.
Og mens mange anser begreper som «planteintelligens» og «plante neurobiologi» for å være metaforiske, de har fortsatt blitt møtt med mye kritikk, ikke minst fra Chamovitz. «Tror jeg planter er smarte? Jeg tror planter er komplekse,» sier han. Kompleksitet, sier han, skal ikke forveksles med intelligens.
Så selv om det er nyttig å beskrive planter i antropomorfe termer for å formidle ideer, er det grenser. Faren er at vi ender opp med å se på planter som mindreverdige versjoner av dyr, noe som fullstendig savner poenget.
«Vi planteforskere snakker gjerne om likheter og forskjeller mellom plante- og dyrelivsstilen når vi presenterer resultater av planteforskning til allmennheten, sier Cvrčková.Hun tror imidlertid at avhengighet av dyrebaserte metaforer for å beskrive planter kommer med problemer.
«Du vil unngå, med mindre du er interessert i en (vanligvis meningsløs) debatt om en gulrots evne til å føle smerte. når du biter i det. «
Planter er ekstremt tilpasset for å gjøre akkurat det de trenger å gjøre. De mangler kanskje et nervesystem, en hjerne og andre funksjoner vi forbinder med kompleksitet, men de utmerker seg på andre områder .
Vi er mer plantelignende enn vi ønsker å tenke
For eksempel, til tross for manglende øyne, har planter som Arabidopsis minst 11 typer fotoreseptorer, sammenlignet med våre milde fire. Dette betyr at deres visjon på en måte er mer kompleks enn vår. systemer gjenspeiler dette. Som Chamovitz påpeker i sin bok: «lys for en plante er mye mer enn et signal; lys er mat. «
Så mens planter står overfor mange av de samme utfordringene som dyr, er deres sensoriske krav like formet av de tingene som skiller dem.» Plantenes rot – det faktum at de ikke beveger seg – betyr at de faktisk må være mye mer oppmerksomme på miljøet enn det du eller jeg gjør, «sier Chamovitz.
For å forstå fullt ut hvordan planter oppfatter verden, er det viktig at forskere og allmennheten setter pris på dem for hva de er.
«Faren for plantefolket er at hvis vi fortsetter å sammenligne med dyr, kan vi savne plantens verdi,» sier Hamant.
«Jeg vil gjerne se planter anerkjent mer som de fantastiske, interessante, eksotiske levende vesener de er, «er enig Cvrčková,» og mindre som bare en kilde til menneskelig ernæring og biodrivstoff. «En slik holdning vil være til fordel for alle. Genetikk, elektrofysiologi og oppdagelsen av transposoner er bare noen få eksempler på felt som startet med forskning i planter, og de har alle vist seg å være revo lutionary for biology as a whole.
Omvendt kan erkjennelsen av at vi har noen ting til felles med planter være en mulighet til å akseptere at vi er mer plantelignende enn vi ønsker å tro, akkurat som planter er mer dyreaktige enn vi vanligvis antar.
«Kanskje vi er mer mekanistiske enn vi tror vi er,» avslutter Chamovitz. For ham bør likhetene varsle oss om planter «overraskende kompleksitet, og til de vanlige faktorene som forbinder alt liv på jorden.
» Da kan vi begynne å sette pris på enheten i biologi. «
Bli med over seks millioner BBC Earth-fans ved å like oss på Facebook, eller følg oss på Twitter og Instagram.
Hvis du likte denne historien, kan du registrere deg for det ukentlige nyhetsbrevet med funksjonen bbc.com kalt «If Du leser bare 6 ting denne uken «. Et håndplukket utvalg av historier fra BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel og Autos, levert til innboksen din hver fredag.