Tieteelliset ja teknologiset uutiset

Kasvien hämmästyttävät viestintäkeinot

Lähde : The Conversation
Par Sven Batke - Tutkimus- ja tietojenvaihdon apulaispäällikkö - Kasvitieteen lukija, Edge Hillin yliopisto

Kasvien viestintätapa on täysin erilainen kuin meidän. Silti ne käyvät todellisia hiljaisia keskusteluja maan alla, aluskasvillisuuden varjossa...

Tänä aamuna kuusivuotias tyttäreni tuli makuuhuoneeseemme ja alkoi lukea tarinaa kirjasta. Hän seurasi jokaista sanaa sivulla, muodostaen hitaasti kokonaisia lauseita. Joskus hän kompastui sanoihin ja pyysi apua joidenkin "oudon" kuuloisten sanojen kanssa, mutta kirjan lopussa hän oli kertonut meille tarinan karhusta lumessa.

Kuvituskuva Pixabay

Sanallinen viestintä on yksi monista syistä, miksi ihmislaji on menestynyt evoluutiossa. Olipa kyseessä varoittaminen vaarasta tai monimutkaisten tietojen välittäminen, kykymme puhua on ollut ratkaisevaa.

Mutta ihmiset ja muut eläimet eivät ole ainoita, jotka ovat kehittäneet monimutkaisia viestintätapoja. Monet ajattelevat, että kasvit ovat passiivisia, mutta niillä on omat tapansa vuorovaikuttaa. Tämä ajatus on ollut olemassa pitkään ja on jopa inspiroinut Hollywood-elokuvia, kuten Avatar.

Viimeaikaiset tieteelliset tutkimukset osoittavat kuitenkin, että kasvien viestintäjärjestelmät saattavat olla vielä monimutkaisempia kuin olimme kuvitelleet...

Nämä viestintäverkostot ovat herkkiä ja hauraassa tasapainossa. Kuvittele, kuinka häiriintynyt maailmamme olisi, jos kaikki globaalit verkkojärjestelmät kaatuisivat yhtäkkiä. Viimeaikaiset CrowdStrike-yrityksen tietokoneongelmat ovat vain yksi esimerkki näiden järjestelmien hauraudesta ja niiden tärkeydestä viestintätavoissamme. Sama pätee kasveihin.

Ymmärtääksemme, miten organismit, jotka eivät voi puhua, voivat välittää tietoa, on tärkeää ymmärtää, että myös ihmiset kommunikoivat ei-verbaalisesti. Tämä tapahtuu aistiemme kautta: näkö, haju, kuulo, maku ja tunto.

Esimerkiksi maakaasuyhtiöt lisäävät maakaasuun kemikaalia nimeltä merkaptan, joka antaa sille sen tunnusomaisen "mätäneen munan" hajun varoittaakseen meitä vuodoista. Ajattele myös, miten olemme kehittäneet viittomakieltä sekä monia ihmisiä, jotka osaavat lukea huulilta.

Näiden aistien lisäksi meillä on myös tasapainoaisti (kyky ylläpitää kehon tasapainoa ja asentoa), proprioseptio (kehon eri osien suhteellisen sijainnin ja voiman aisti), termoception (lämpötilan muutosten aisti) ja noceception (kipuaistimuksen kyky). Kaikki nämä kyvyt ovat mahdollistaneet ihmisen kehittyä monimutkaisiksi viestintätavoiksi.

Muut lajit, mukaan lukien kasvit, käyttävät aistejaan levittääkseen tietoa omalla tavallaan.

Kasvit, todelliset juorukellot

Useimmat meistä tuntevat tuoreen nurmikon hajun. Haihtuvat aineet, joita vapautuu nurmikoista ja joita yhdistämme tähän hajuun, ovat yksi tapa, jolla nämä kasvit viestivät lähellä oleville kasveille saalistajan - tai tässä tapauksessa ruohonleikkurin - läsnäolosta. Sen sijaan, että ne käyttäisivät ääniä, kasvit turvautuvat kemialliseen viestintään. Mutta kasvien viestintä ei rajoitu haihtuviin aineisiin.

Viime aikoina tutkijat ovat löytäneet, kuinka paljon kasvit ovat yhteydessä toisiinsa. Ne voivat lähettää viestejä toisilleen juurien, sähköisten signaalien, maaperän sieniverkostojen ja jopa maaperän mikrobiologian kautta. Näin on havaittu, että kasvit ovat todellisia juorukelloja.

Esimerkiksi elektrofysiologian avulla, joka on suhteellisen uusi tieteellinen ala, tutkitaan, miten sähköiset signaalit kasvien sisällä ja niiden välillä viestitään ja tulkitaan. Teknologian ja tekoälyn (AI) merkittävien edistysaskelten myötä tämä tutkimusala on kasvanut viime vuosina nopeasti.

Tutkijat saattavat pian tehdä uusia löytöjä. Viime aikoina on saavutettu edistystä käyttää kasvisten sähköisten signaalien viestintää kasvihuoneissa viljelykasvien kastelun hallitsemiseksi tai ravitsemuksellisten puutteiden havaitsemiseksi.

Käytännössä tutkijat asettavat kasveille pieniä sähköisiä antureita, jotka muistuttavat akupunktio-neuloja, testatakseen sähköisten signaalien muutosten vaikutusta useisiin keskeisiin parametreihin, kuten veden, ravinteiden kuljetukseen ja valon muuntamiseen sokeriksi.

Tutkijat ovat jopa onnistuneet vaikuttamaan kasvien käyttäytymiseen lähettämällä sähköisiä signaaleja matkapuhelimista, mikä on mahdollistanut niiden avata tai sulkea tunnetun lihansyöjäkasvin, venus-loukun, lehtiä.


Pian voimme ehkä kääntää täysin viljelykasviemme kielen.

Maaperän internet aluskasvillisuudessa

Suuri osa kasvien välisestä viestinnästä tapahtuu maan alla, laajojen sieniverkostojen avulla, joita kutsutaan "Wood wide webiksi". Tämä aluskasvillisuuden sieniverkosto yhdistää puut ja kasvit maan alla, mahdollistaen niiden jakaa resursseja, kuten vettä, ravinteita ja tietoa. Tämän järjestelmän ansiosta vanhemmat puut voivat auttaa nuorempia kasvamaan ja puut voivat varoittaa toisiaan tietyistä vaaroista, kuten tuholaisista.

Se on eräänlainen maaperän internet puiden ja kasvien välillä, joka auttaa niitä tukemaan ja kommunikoimaan keskenään. Verkosto on erittäin laaja: yli 80 % kasveista olisi yhteydessä, mikä tekisi siitä yhden maailman vanhimmista viestintäjärjestelmistä.

Aivan kuten internet mahdollistaa meille yhteydenpidon, ideoiden, tietojen ja tietämyksen jakamisen, joka voi vaikuttaa päätöksentekoon, tämä "wood wide web" mahdollistaa kasveille käyttää symbioottisia sieniä valmistautuakseen ympäristön muutoksiin.

Tässä kontekstissa kemikaalien käyttö maaperässä, metsien hävittäminen ja ilmastonmuutos voivat häiritä tätä viestintätapaa, vaikuttaen veden kiertoon ja ravinteiden kulkuun. Toisin sanoen, nämä uudet uhkat tekevät kasveista vähemmän tietoisia ja vähemmän yhteydessä toisiinsa. Näiden verkkojen häiriöiden vaikutuksia ei ole vielä tutkittu kovin paljon.

Mutta tiedämme, että kasvien puolustusreaktiot ja geenien säätely voivat muuttua, jos ne ovat yhteydessä sieniverkkoonsa.

Tällaiset viestintäkatkokset voisivat siis tehdä niistä haavoittuvampia ja vaikeuttaa ekosysteemien suojelemista ja palauttamista ympäri maailmaa. Tutkijoilla on vielä paljon opittavaa näistä äärimmäisen monimutkaisista verkoista.

Tiedämme, että on tärkeää auttaa lapsia oppimaan lukemaan, jotta he voivat kehittyä ympäröivässä maailmassa. On yhtä tärkeää varmistaa, että emme katkaise kasvien viestintää. Loppujen lopuksi riippumme kasveista hyvinvointimme ja selviytymisemme kannalta.