Fix asta s-a întrebat geneticianul și profesorul universitar american Daniel Chamovitz (59 de ani), în urmă cu 10 ani. Răspunsurile le găsești în cartea lui, „What a Plant Knows” (în traducere, „Ce știe o plantă”), publicată în 2012 și devenită un volum științific extrem de popular: a fost publicată în 20 de țări și a stat la baza cursului său omonim, pe care îl predă pe Coursera.org, din 2013 încoace. Echipa Natural Design a citit cartea, a făcut și cursul, iar în articolul de față am rezumat – pe scurt – cele mai interesante explicații din „What a Plant Knows”.

Viața umană și aportul major al plantelor

Știai că modul în care o plantă percepe lumea este asemănător cu cel uman? Plantele au o biologie de bază care include 6 simțuri (vedere, miros, auz, gust, echilibru, simț tactil) și, pentru a înțelege lumea vegetală, trebuie să înțelegem ce știe exact o plantă. Plantele produc cea mai mare parte din oxigenul pe care îl respirăm cu toții, energia pe care o consumăm prin alimentație și o mulțime de substanțe chimice utile omului.

Lumea vegetală a influențat masiv istoria umană și o face în continuare: bumbacul a stat la baza sclaviei, grâul a permis apariția istoriei moderne (fiind prima plantă cultivată de om), macul a fost cel dintâi analgezic, roțile de avion sunt făcute din cauciuc natural. De aceea, plantele sunt studiate intens de către cercetători și au devenit un organism model pentru cercetările științifice, descoperirile făcute apropo de ele putând oferi indicii despre alte organisme.

Ce vede o plantă?

Pentru plante, lumina nu este doar un semnal, lumină = mâncare. Ele folosesc razele solare pentru a transforma dioxidul de carbon în zaharuri, detectează valurile electromagnetice vizibile și invizibile (cu spectru mai scurt și mai lung decât în cazul oamenilor) și traduc semnalele luminoase în semnale pentru creștere.

Charles Darwin este cel care a aflat unde se află „ochii” plantelor. După ce a publicat celebra lui carte despre originea speciilor, Darwin a făcut timp de 20 de ani experimente vegetale. Fascinat de efectul luminii asupra plantelor, la mijlocul secolului XIX, a demonstrat că aproape toate plantele se orientează după lumină cu vârful (fototropism); în paralel, Julius Von Sachs descoperea că albastrul este principala culoare a spectrului care induce fototropismul. Practic, o plantă nu măsoară lungimea zilei, ci a perioadei de întuneric continuu, folosind albastrul pentru a ști unde e lumina și roșul pentru a înflori.

La fel ca oamenii, plantele au un ceas intern, circadian, aliniat ciclului noapte/zi, care le reglează mișcarea frunzelor și fotosinteza. Dereglarea acestuia este ca jet lag-ul.

Plantele își monitorizează constant mediul vizibil, își aduc aminte ultima culoare văzută, văd dacă te apleci peste ele, în grădină, dacă porți o bluză roșie sau albastră, dacă ai vopsit balconul unde le ții sau dacă le-ai mutat ghiveciul, văd ultravioletele, din ce direcție vine lumina și când a fost aprins becul în încăperea unde se află.

Dar vederea lor este diferită și mult mai complexă ca cea umană, la nivel de percepție. De exemplu, gâscarița (Arabidopsis thaliana, planta cel mai des studiată în laborator la finalul secolului XX) are cel puțin 11 tipuri diferite de fotoreceptori – unii îi spun când să germineze, alții când să se îndoaie după lumină, unii o anunță când e noapte, alții o ajută să știe cât e ora!

Ce aude o plantă?

Toate gădinile sunt pline de sunete, dar oare plantele aud zgomotul înconjurător? În comunitatea științifică se știe că plantele comunică între ele (află mai multe din clipul video de mai jos) și răspund la vibrații, semnale chimice și sunete, trimise prin aer și prin sol. Dar oare ne pot auzi și pe noi?

Atunci când frunzele le sunt mâncate de dăunători sau tăiate, plantele foioase eliberează în aer substanțe volatile – de acolo provine mirosul de iarbă proaspăt tăiată.

Numeroși iubitori de natură sunt convinși că muzica clasică sau dialogul cu plantele din grădină le încurajează creșterea și înflorirea (chiar, voi sunteți plant whisperers?). Conform unui studiu recent (marca Trees.com), 48% dintre oameni vorbesc cu plantele lor (1 din 5 fac asta zilnic), iar două treimi dintre ei cred că asta le ajută să crească mai rapid.

Ideea că plantele ar încerca să răspundă la conversația umană este controversată. Studiile de specialitate pe tema bioacusticii au descoperit că rădăcinile vegetale emit zgomote și răspund la sunetele care au aceeași frecvență (2012), că plantele expuse sunetului de omizi mestecând produc mai mult substanțe chimice, pentru a descuraja omizile, pe viitor (2014), că plantele simt sunetul vibrațiilor generate de apă prin intermediul rădăcinii (2017) și că – odată expuse la sunetul albinelor – plantele cresc concentrația de zahăr din nectarul propriu, pentru a le atrage (2019). Cu alte cuvinte, plantele au mecanisme prin care percep/simt sunetul și răspunsuri programate genetic/automate prin care răspund la stimulii acustici.

Știai că plantele conțin gene care, dacă nu funcționează corect (în urma unei mutații), produc surzenia, la oameni? Gâscarița (Arabidopsis thaliana) conține cel puțin 10 dintre cele 50 de gene ale surzeniei umane.

Ce miroase o plantă?

albina-pe-flori-albastre

Plantele emană parfum pentru a atrage insectele polenizatoare, păsările și animalele care le împrăștie semințele. Aceste mirosuri sunt simțite și de oameni, care comunică prin semnale chimice olfactive (feromoni), la fel ca plantele. Plantele își simt propriul miros și pe cel al suratelor învecinate, știu când li s-au copt fructele, unele pot chiar face diferența între mirosul de roșie și de grâu (ca planta parazitară a roșiilor, Cuscuta pentagona) și folosesc semnalizarea volatilă (arborii atacați de omizi au schimbări rapide în chimia frunzelor, produc substanțe volatile și avertizează frunzele vecine că trebuie să se apere, prin producția de fenoli toxici/compuși tanini, care atacă omizile).

Singurul receptor pentru o substanță chimică volatilă din plante este cel de etilenă (un gaz). Plantele reacționează la acest hormon vegetal universal, responsabil de reacția la factorii de stres din mediu (ca seceta), de inhibarea alungirii răsadurilor, de îngălbenirea frunzelor toamna și de coacerea fructelor (știm cu toții că, dacă punem banane alături de un fruct necopt, îi vor accelera coacerea).

Știai că, la 1900, fermierii din Florida coceau citricele în depozite încălzite cu kerosen, crezând că încălzirea le coace, când – de fapt – fumul conținea etilenă?

Ce simte o plantă?

Plantele percep senzațiile tactile și simt când sunt atinse direct: unele pot muri dacă sunt atinse prea des, altele își modifică structura genetică moleculară, cu ajutorul genelor activate de atingere. De exemplu, iedera crește rapid când simte un gard pe care se poate cățăra, iar planta carnivoră numită popular Capcana lui Venus (Dionaea muscipula) se închide imediat ce simte o insectă pe frunzele ei, într-o zecime de secundă.

Prin urmare, în lumea vegetală, mediul înconjurător și factorii de stres tactili (vânt, ploaie, zăpadă) sunt percepute de plante. De aceea, copacii care cresc pe versanții montani, expuși la vânt intens, au ramuri mai scurte și trunchiuri mai robuste, comparativ cu unii care cresc într-o vale protejată de vânt și sunt înalți, plini de ramuri, cu trunchiul subțire. Plantele simt stimularea mecanică, dar nu au receptori pentru durere, deci răspund la această stimulare în feluri care le ajută nu să evite durerea, ci să-si modeleze dezvoltarea, pentru a se adapta cât mai bine mediului înconjurător.

Știai că planta agățătoare de castravete ghimpos (Sicyos angulatus) poate simți o greutate de 0,25 g (deci e de 10 ori mai sensibilă la atingere decât omul) și face diferența cald-frig?