მცენარეებს აქვთ ინტელექტი / ისინი გრძნობენ და ესმით ლაპარაკი

 შუა საუკუნეების ცნობილი ექიმი პარაცელსი "ოკულტურ ბოტანიკა"-ში წერდა, რომ თითოეულ მცენარეს გააჩნია გონება და სულიც კი.

ერთი შეხედვით, მცენარე Lavatera cretica-ბალბა უბრალო სარეველაა. ბალბას მოვარდისფრო ფოთლები დღის განმავლობაში მზეს მიყვება.  იმან, რასაც ეს მცენარე ღამით აკეთებს, მეცნიერთა დიდი გაოცება და დაინტერესება გამოიწვია. თენებამდე რამდენიმე საათით ადრე ბალბა აბრუნებს ფოთლებს მზის სავარაუდო ამოსვლის მხარეს. თითქოს იმახსოვრებს სად და როდის ამოდიოდა მზე წინა დღეს და იქ ელოდება მას. როდესაც ლაბარატორიაში მეცნიერები ცდილობენ ბალბას გზა-კვალი აურიონ, ცვლიან სინათლის წყაროს მდებარეობას, ბალბა სწავლობს ახალ მიმართულებას. რას უნდა ნიშნავდეს ეს?-შეუძლია მცენარეს დამახსოვრება,  სწავლა?

არცთუ ისე დიდი ხნის წინ, მოსაზრება რომ მცენარეებს შეუძლია გონივრულად მოქცევა, რომ აღარაფერი ვთქვათ სწავლასა და მეხსიერების ფორმირებაზე, მარგინალიზებული გახლდათ. მოგონებები ძირითადად წარმოადგენს ისეთ კოგნიტურ ფენომენს, რომ ზოგიერთ მეცნიერს  მათი არსებობა აუცილებელ და საკმარის ნიშნად მიაჩნია ორგანიზმის საბაზისო ტიპის აზროვნებისთვის. მოგონებების ფორმირებისთვის აუცილებელია ტვინი, მცენარეებს კი რუდიმენტული ნერვულ სისტემაც კი არ გააჩნია, რაც აქვს მწერებსა და ჭიებს.

უკანასკნელი ათი წლის განმავლობაში ეს შეხედულება საეჭვო გახდა და ბალბა არ გახლავთ გამონაკლისი. მცენარეები უბრალოდ პასიურ ორგანულ ავტომატებს არ წარმოადგენენ. ახლა ვიცით, რომ მათ შეუძლია შეიგრძნონ და მოახდინონ ინფორმაციის ინტეგრირება ბუნების ცვალებად ათეულობით პარამეტრთან, ასევე გამოიყენონ ეს ცოდნა მოქნილი, ადაპტირებული ქცევისთვის. მაგალითად, მცენარეს შეუძლია გამოიცნოს  ენათესავება თუ არა მას გვერდით მყოფი მცენარე, შესაბამისად შეიმუშაოს საკუთარი საკვები სტრატეგია.

(Impatiens pallida) ჩვეულებრივი უკადრისა-ერთი იმ სახეობათაგანია, რომელიც ცნობილია იმით, რომ უცხოთა გარემოცვაში იწყებს დიდი რესურსის ხარჯვას ფოთლების და არა ფესვების ზრდისთვის-ეს ტაქტიკა სავარაუდოდ გამიზნულია შეჯიბრისთვის მზის სხივების მოსაპოვებლად. მონათესავე მცენარეების გარემოში უკადრისა ცვლის პრიორიტეტებს. 

ამას გარდა, მცენარეებს შეუძლია მოაწყონ რთული მიზნობრივი დაცვა კონკრეტული მტაცებლების გამოსაცნობად. პატარა ყვავილოვან თაგვის ხახვას (Arabidopsis thaliana) შეუძლია თვალყური ადევნოს ჭუპრების ვიბრაციას, რომლებიც მას საკვებად იყენებენ და მწერების შესაშინებლად გამოყოფს განსაკუთრებულ ზეთებს და ქიმიურ ნივთიერებებს.

უამრავი არხის გამოყენებით მცენარეებს ერთმანეთთან და სხვა ორგანიზმებთან ურთიერთობაც აქვთ, მაგალითად, პარაზიტებთან და მიკრობებთან -ამაში შედის სოკოვანი მიკორიზული ქსელები, რომელიც აერთიანებს სხვადასხვა მცენარეების  ფესვების სისტემას. ის თავისებურ, მიწისქვეშა ინტერნეტს წარმოადგენს.

არაა გასაკვირი, რომ მცენარეებს შეუძლია სწავლა და მეხსიერების გამოყენება წინასწარი ხედვისთვის და გადაწყვეტილების მისაღებად. რას გულისხმობს "სწავლა" და"მეხსიერება", როცა საუბარი მცენარეებზეა? დისკუსიაში ყველაზე ხილული მაგალითია ვერნალიზების პროცესი, რომლის დროს ზოგიერთი მცენარე გაზაფხულზე აყვავებისთვის დაბალი ტემპერატურის ზემოქმედების ქვეშ უნდა მოექცეს. "მახსოვრობა ზამთარზე" ეხმარება მცენარეს გამოარჩიოს გაზაფხული, როცა ფუტკრები ამტვერიანებენ მას.

ბიოლოგთა საექპერიმენტო მცენარე თაგვის ხახვას გენი სახელწოდებით Flowering Locus C (FLC) გამოიმუშავებს ქიმიურ ნივთიერებას, რომელიც პატარა თეთრ ყვავილებს არ აძლევს გაფურჩქვნის საშუალებას. როცა მცენარე გრძელ ზამთარს გამოივლის სხვა გენების ქვეპროდუქტები ზომავენ დაბალი ტემპერატურის ზემოქმედების ხანგრძლიობას და ზემოქმედებას ახდენენ  დიდი რაოდენობით უჯრედის FLC-ზე. გაზაფხულის დადგომასთან ერთად ეს პროცესი უფრო ხანგრძლივი ხდება. სიცივის გამო, მცენარეს FLC დაბალი დონე აქვს და შეუძლია აყვავება დაიწყოს. ანტი-FLC-ს მექანიზმის ეფექტური მუშაობისთვის საჭიროა სიცივის ხანგრძლივი ზემოქმედება და არა ხანმოკლე ცვლადი ტემპერატურა.

აქ მოქმედებს ე.წ. ეპიგენური მეხსიერება. ვერნალიზაცია გავლილი  მცენარეების თბილ პირობებში დაბრუნების შემდეგ FLC-ს შემადგენლობა დაბალ დონეზეა შენარჩუნებული ქრომატინის შემადგენელის რემოდელირების დამსახურებით. ესაა ცილები და მცირე რადიკალები, რომლებიც დნმ-ს უჯრედის შიგნით ეკვრება და ზემოქმედებს დნმ-ის აქტიურობაზე. ქრომატინის რემოდელირება შეიძლება გადაეცეს გაყოფილი უჯრედების მომავალ თაობას ისე, რომ მომავლებს ახსოვთ წარსული ზამთრები. თუ სიცივე ხანგრძლივი აღმოჩნდა, მცენარეები ზოგიერთი უჯრედებით, რომელზე არ იმოქმედა სიცივემ, მაინც შეძლებენ გაზაფხულზე აყვავებას, ვინაიდან ქრომატინის მოდიფიკაცია აგრძელებს FLC-ს ექსპრესიის ინჰიბირებას.

რა შეიძლება ითქვას ხეებზე, ნუთუ მართლა  შეუძლიათ ფიქრი, შეგრძნება და ლაპარაკი?  საიდან იღებს ხე საკუთარ მასას? ამ მხრივ, საინტერესო ექსპერიმენტი  ჩაატარა მეცნიერმა იან ბაპტისან ვან ჰელმოტმა. ყველამ ვიცით, რომ ხე იკვებება ნახშიროჟანგით ატმოსფეროდან და წყლით მიწიდან. ექსპერიმენტისთვის მეცნიერმა დარგო 2 კგ-იანი ტირიფის ნერგი, მიწის მასა იყო 80 კგ. ხუთი წლის განმავლობაში უვლიდა მეცნიერი ხეს. ხუთი წლის შემდეგ ხის წონა იყო 80 კგ-მდე, მიწას დააკლდა მხოლოდ რამდენიმე გრამი. გამოდის რაც ჭირდება ხეს ზრდისთვის იღებს წყლიდან და ჰაერიდან, ხოლო მთელ ნახშირბადს, რაც სხეულის შესაქმნელად ჭირდება, იღებს ჰაერიდან. მიწა მხოლოდ საყრდენის და მიკროორგანზიმების პლატფორმის როლს ასრულებს, რომელიც ასევე ამარაგებს ხეს საკვები ნივთიერებებით. ტყუილად არ გახლავთ ხე მწვანე ფერის. ამ ფერის დახმარებით ხეები ფილტრავენ მზის სხივებს ისე, რომ СО2  იშლება და წარმოქმნის ნახშირბადს, რომლისგან ხე ქმნის საკუთარ სხეულს.

ადამიანსა და ხეს შორის ბევრი საერთოა. თუ  ადამიანის და ხის უმცირეს ნაწილაკებს მიკროსკოპის ქვეშ ვნახავთ, პრინციპული განსხვავება მათ შორის არ აღმოჩნდება. ფოტოსინთეზს, რომლის საშუალებით მიმდინარეობს მიკროელემენტების არაჩვეულებრივი გარდასახვა, ქლოროფილი ამარაგებს. მაგრამ საინტერსოა, რომ ქლოროფილსა და ჰემოგლობინს შორის განსხვავება იმაში მდგომარეობს, რომ მაგნიუმის ნაცვლად ჰემოგლობინი შეიცავს რკინას, დანარჩენში მათი სტრუქტურა იდენტურია.

არსებობს მოსაზრება, რომ ტყეში ხეებს შორის არის მუმდივი კონკურენცია და ბრძოლა, სადაც ძლიერები "ახრჩობენ" სუსტებს.  რეალურად კონკურენცია მცენარის განვითარების საწყის ეტაპზე მიმდინარეობს, როცა გვერდით რამდენიმე თესლიდან ამოდის ნერგი და იმარჯვებს ძლიერი. შემდეგ კი თითოეული ხის ზრდა და სივრცის დაპყრობა მიდის იმ დრომდე, სანამ სხვა ხეებს დისკომფორტს არ შეუქმნის. ამის შემჩნევა ადვილია, ზრდასრული ხეები ერთმანეთს არასდროს უშლიან ხელს. ისინი იქამდე იზრდებიან, რომ ჰარმონიულად იარსებონ. ჩანს, მცენარეთა ინტელექტი და მათი ერთმანეთთან ურთიერთობის ფორმა უფრო მაღალია ვიდრე ადამიანებისა.

ნუთუ ხეებს მართლა ესმით, გრძნობენ, ფიქრობენ და ლაპარაკობენ კიდეც? მცენარეების ნეირობიოლოგიის თემაზე საინტერესო კვლევებს ატარებდა იტალიელი პროფესორი სტეფანო მანკუზო. მან აღმოაჩინა, რომ ხეებში, როგორც ადამიანებში, გადის სუსტი ელექტრო იმპულსები. ერელქტრო იმპულსები, რომელიც შეინიშნება ფესვთა სისტემაში, ადამიანის ტვინში ნეირონების მუშაობის იდენტურია. ხის ფესვების სისტემა გახლავთ ცოცხალი ორგანიზმი. მათ შეუძლიათ სინქრონულად მოძრაობა, ადაპტირებენ გარემოს ამა თუ იმ პირობებთან. მანკუზომ აღმოაჩინა, რომ ფესვებს გააჩნია თავისუბური "ყნოსვა", რომელიც მათ აძლევს საშუალებას გაიზარდონ საჭირო მიმართულებით. ფესვები წინასწარ წყვეტენ ზრდას იმ მიმართულებით, სადაც არის რაიმე წინაღობა, არ იზრდებიან იქ, სადაც ნიადაგი შეიცავს მავნე ნივთიერებებს. იზრდებიან იქ, სადაც საკვები ნივთიერებებია. 

ლაბორატორიულმა დაკვირვებებმა აჩვენა, რომ პარკოსნები იზრდებიან იმ მხარეს, სადაც მცენარეს საყრდენი აქვს, თუნდაც ჯოხი. მაგრამ თუ ამ ჯოხთან ორი მცენარე იზრდება და ერთმა მათგანმა უფრო ადრე მიაღწია საყრდენს, მაშინ მეორე წყვეტს ამ მიმართულებით ზრდას და სხვა მხარეს გადადის.

მცენარეების ნერვული სისტემა ისეა განვითარებული, რომ დანახვაც კი შეუძლიათ. ამყოლი მცენარე ლიანა სხვადასხვა ხეებს ეკვრება, როცა ის ხემდე გაიზრდება, იწყებს მის ბაძვას და ისეთივე ფოთლები გამოაქვს.  ერთი და იგივე ლიანა თუ ორ სხვადასხვა ხეზეა ასული მას შეიძლება ორივე ხის ფოთლები გამოუვიდეს საკუთარის შესანიღბად. გამოდის, ამ მცენარეს გააჩნია მხედველობა და შეუძლია მიბაძვა. ჩილელმა ბოტანიკოსმა ლიანას შესთავაზა პლასტიკური მცენარე. მცენარე გაუმკლავდა დავალებას. ზუსტად მიბაძა პლასტიკური ფოთლების ფორმას. ეს ნიშნავს, რომ ლიანა მცენარის ფორმის ანალიზს აკეთებს არა ქიმიური ან ფიზიოლოგიური შემადგენლობის მიხედვით, არამედ მხედველობით.

მცენარის მხედველობასთან დაკავშირებით მოსაზრება პირველად გამოთქვა გერმანელმა ბოტანიკოსმა გოთლიბ ჰაბერლენდმა. მას მიაჩნდა, რომ მცენარეები ეპიდერმისის საშუალებით ხედავენ. ამ იდეის მხარდამჭერი გახლდათ დარვინიც. " გადამეტებული არ იქნება თუ ვიტყვი, ფესვის დაბოლოება, რომელსაც გააჩნია უნარი მეზობლად მყოფი ნაწილების მოძრაობა მართოს, მოქმედებს დაბალ საფეხურზე მყოფი ცხოველის ტვინის მსგავსად, რომელიც შთაბეჭდილებას აღიქვამს გრძნობის ორგანოებით და სხვადასხვა მოქმედებას აძლევს მიმართულებას"-ჩ.დარვინი

სტეფანო მანკუზო ფიქრობს, რომ ხეებს ესმით კიდეც. ხის ფესვებს ესმის სიხშირეები დაახლოებით 200 ჰერცამდე და იწყებენ იქითა მიმართულებით ზრდას, ვინაიდან სწორედ ამ დიაპაზონში ისმის წყლის ჩხრიალის ხმა. ხეები ერთმანეთში საუბრობენ, ურთიერთობენ. თუ ერთი მცენარე დისკომფორტს განიცდის-წყლის ან საკვები ნივთიერებების ნაკლებობას, მწერების შემოტევას, ის გადასცემს შესაბამის იმპულსს სხვა მცენარეებს და ის სხვები გამოიმუშავებენ რეზისტენტულობას სხვადასხვა ნეგატიური ზემოქმედების მიმართ. მცენარეებს შეუძლია გადასცენ ერთმანეთს უბედურების და დახმარების თხოვნის ნიშანი, რაზეც სხვები  ადვილად რეაგირებენ.

მცენარეები ტკივილსაც გრძნობენ. ისინი სტრესულ მდგომარეობაში გამოსცემენ მაღალი სიხშირის ხმებს, რაც მოწმობს ტკივილს. მეცნიერებმა ექსპერიმენტის დროს პომიდორი და თამბაქო არ მორწყეს, ასევე დაუჭრეს რამდენიმე ადგილზე ღეროები. ამის შემდეგ, მაღალი მგრძნობელობის მიკროფონმა, რომელიც ათი სანტიმეტრის დაცილებით იყო განთავსებული, დააფიქსირა, რომ მცენარეები გამოსცემდნენ 20-100 კილოჰერცის დიაპაზონის ხმას. გაირკვა აგრეთვე, რომ მცენარეები თავის ფოთლებში უშვებენ არასასიამოვნო გემოს მქონე ნივთიერებას, როცა ამ ფოთლებს ვიღაც წყვეტს. ასე ცდილობს მცენარე შეაშინოს მწერები და ცხოველები, როცა მისი ფოთლების საკვებად გამოყენება სურთ.

უფრო მეტად საინტერესოა, რომ მცენარეები არამარტო ერთმანეთთან ურთიერთობენ, არამედ სხვა ცოცხალ ორგანიზმებთანაც. ისინი შემთხვევით ბგერებს კი არ გამოსცემენ, არამედ ისეთს, რომელიც შეიძლება გამოიცნოს სხვა ცოცხალმა ორგანიზმებმა. მაგალითად, თუ მცენარეს ჭამს მატლი, მაშინ ხმა რომელსაც მცენარე გამოსცემს, შეიძლება გამოიცნოს იმან ვინც მწერებით იკვებება და ისინი საშველად მივლენ.

ამ ყველაფერთან დაკავშირებით, შეიძლება გავიხსენოთ აიეტის ასული გრძნეული მედეა, რომლის სახელს უნდა უმადლოდეს მედიცინა. მითის მიხედვით, მას ჰქონდა გაშენებული ბაღი, სადაც მცენარეებს ზრდიდა, კარგად იცოდა და ესმოდა მათი ენა. ამიტომ  ძველმა წინაპრებმა ჩვენზე გაცილებით მეტი იცოდნენ მცენარეულ და ცხოველურ სამყაროზე. ყველას გაგვიგია ალბათ ის მეთოდი, რომელსაც ადრე იყენებდნენ სოფლად ჩვენი წინაპრები, როცა ხე მსხმოიარობას წყვეტდა. ხესთან მიდიოდა ორი ადამიანი და დგამდა მინი სპექტაკლს. ერთ-ერთი ნაჯახს მოუღერებდა და მსუბუქად მოუქნევდა ხეს, თან ამბობდა, რომ ხე აღარ ვარგოდა და მოსაჭრელი იყო. იქვე მდგომი მეორე იცავდა ხეს და პასუხობდა პირველს, რომ მოჭრა საჭირო არ იყო, ვინაიდან დამდეგ წელს ხე აუცილებლად კარგ მოსავალს მოიწევდა. ასეც ხდებოდა, ხშირ შემთხვევაში ხე მეორე წელს კარგ მოსავალს იძლეოდა. ამ პროცედურას ხის შეშინება ერქვა. გამოდის ჩვენზე ბევრად მეტი სცოდნიათ ძველებს. "გველის მჭამელი" ტყუილად არ დაუწერია დიდ ვაჟას.