יש זרעי צמחים לנו במוח?

זרעי הצמח יכול להשתמש "מוחות" זעירים כדי לעזור להם להחליט לנבוט או להישאר במצב של חוסר פעילות. עדות לכך הוא מחקר מדעי חדש.

"המוח" זרע אלה אין את החומר האפור המסורתי כאדם, אלא לעבד את המידע שהוא משתמש באותו המנגנון שבאמצעותו העבודה של חצי הכדור שלנו. צמחי מפל לפרש אותות הורמונים, כדי להחליט מתי הם מתחילים לנבוט.

צמחים הם כמו אנשים

"צמחים הם כמו אנשים, במובן זה שהם צריכים לחשוב ולקבל החלטות, בדיוק כמו שיש לנו," - אמר מחבר המחקר שיתוף Dzhordzh באסל, ביולוג מאוניברסיטת ברמינגהם באנגליה. לדברי באסל, אנשים מקבלים החלטות באמצעות קבוצה קטנה של תאים מיוחדים של מערכת העצבים, הממוקמת במוח.

"בדיוק כמו אדם שישן בתוך הזרע יש מספר קטן מאוד של תאי החלטות מסוימות. תאים אלה דומים לתאים של מערכת העצבים, "- אמר באסל במגזין המדע Live.

לדברי המדען, חוקרים עשויים יום אחד להשתמש ברעיונות הללו כדי לפתח זרעים כי לנבוט בו זמנית בכל עונה, כמו גם לספק הגנה טובה יותר מפני תנאי האקלים המשתנים.

מזון למחשבה

הרעיון שצמחים יכולים להרגיש, לשמוע או לראות את העולם המדעי הוא בהחלט לא חדש. החוקרים הראו כי השתילים נובטים תחת צלילים בתדר מסוים או להאיץ את הצמיחה שלהם, כאשר קרוב מינים מתחרים אחרים. וגם, על פי מחקר שנערך בשנת 2007 (זה תואר בכתב העת Oecologia), צמחים יכולים לתקשר אחד עם השני כאשר הם נמצאים בסכנה.

לכן, על פי ביולוג באסל, הרעיון של "חשיבה" של הצמחים אינו מופרך כפי אולי נראה במבט ראשון. אחת ההוכחות כי העיבוד המדויק של מידע על הסביבה הוא קריטי להישרדות של הצמח, הוא עיתוי נביטת זרעים.

תפקידו של זרע

זרעים מהווים את הדרך היחידה שבה הצמח יכול לעבור מרחקים ניכרים מן הסביבה מתאימה להישרדות של מתאים יותר. הם יכולים לנסוע רחוק מלהיות נאכלו על ידי בעלי חיים, או נישאים על ידי הרוח. לדברי באסל, באופן זה הצמח משתמש תנועת דרך אחת בזמן ובמרחב. באזל אמר כי זרעים רדומים נמצאים בשטח כל עוד הטמפרטורה או תנאים אחרים אינן תקינה. הם מסוגלים לייעל סיכויי ההישרדות שלהם.

צמחים לחשוב מנגנון

כדי להבין כיצד צמחי החלטות, המדען ועמיתיו יצרו את האטלס הדיגיטלי של כל עוברי תאים בודדים (seed) צמחי Tala או thaliana ארבידופסיס. אז החוקרים מיפו את המקומות שבהם הורמונים מסוימים, ככלל, ממוקמים בתוך הזרע.

הם מצאו כי שני הורמונים ידועים לשחק תפקיד הנביטה, ג'יברלין (GA) וחומצת abscisic (ABA), כלול ריכוזים גבוהים של קצה השורש העוברי.

מ 3000-4000 תאים כלולים הזרעים מכ 25 עד 40, ככל הנראה שחק תפקיד דומיננטי העיבוד של הורמונים אלה. חלק אחד של התאים לייצר הורמוני GA, מספק איתות נובטת, ואילו החלק השני של תאים מוקם במרחק המיוצר על ידי ABA, אות שמקדמת "להיות בתוך חלום." מחקרים הראו כי הורמונים הם החליפו בין האותות.

"בעזרת שני אותות אלה מספק הן לצמיחה לעצור את זה", - אומר באסל במדעי Live.

בשאר התא לייצר יותר ABA, מ GA. ועם שיפור התנאים הוא מגביר הורמון זרע רמת GA בהדרגה כל עוד "במרכז קבלת ההחלטות" הזרע מתחיל לאותת כי עדיף להתחיל לנבוט, מאשר להישאר במצב מנוחה. מנגנון זה מתואר על ידי חוקרים בעבודה מדעית, שפורסמו ב PNAS כתב העת של האקדמיה הלאומית למדעים.

עיתוי נביטה

צוות החוקרים הגיע השינוי המלאכותי ברמות הורמון פעילות במפעלים. הניסיון הוכיח כי על ידי מניפולצית רמות הורמון ואיתות עיתוי שידור, נביטת זרע יכולה לשלוט בתזמון.

"הזרעים של צמחי ביצוע שני מרכז יריבה של המתחם מופרדים על ידי מרחק מסוים. כמו כן המוח המוטורי של המוח האנושי הן שתי ההמיספרות נפרדות ליזום תנועה או מנוחה, "- אמר באסל.

"אצל בעלי חיים, הפרדה בין שני התחומים הללו מונע דחף בשוגג מהגוף של כפייה לקחת החלטות שגויות", - המדען ציין.

מחקרים הוכיחו כי חלוקת הצמח בין האזורים של "צמיחה" ו- "שלום" נועדה כדי לקבל החלטות חשובות לקיומם, לעורר נביטה בתקופות כאשר טמפרטורת הסביבה משתנית כל זמן. לא ברור מדוע וריאציות הטמפרטורה צריכות להיות כל כך חשוב עבור הצמחים, אבל אחת הסיבות נעוצות בעובדה כי התהליך הזה עוזר צמחים להרגיש איך שורשיהם עמוקים באדמה. ככל שהם נמצאים, ככל שנאגרו נגד שינויי טמפרטורה. "מאפיין נוסף הוא כי תנודות הטמפרטורה נצפו בעת שינוי העונות קרובות. שינויים יכולים לעזור הזרעים לחוות את תקופת המעבר", - נאמר באסל.

המכנה המשותף בין צמחים ובעלי חיים

"הרעיון של קהילה של צמחים ובעלי חיים, מבנה המוח הוא מאוד מרגש בגלל החי והצומח הוא התפתח בבירור מאותו מבנים אנטומיים," - אומר באסל. על פי המחקר המדעי העדכני, האב הקדמון המשותף של צמחים ובעלי חיים היה בתא בודד, אצה דומה, אורגניזם שהיו קיימים לפני 1.6 מיליארד שנים.

על פי גילוי מדעי, שפורסם ב 2002 ב Science העת, למרות הפער האבולוציוני העצום הזה, צמחים ובעלי חיים פועלים על עקרונות משותפים, אשר נתנו להם יתרון להגיב לסביבה המשתנה. "וגם צמחים ובעלי חיים, בשל תהליך אבולוציוני, המותאמים בצורה דומה", - אמר באסל.