Zmysły roślin-dotyk, słuch

Rośliny czują dotyk, ciepło, zimno, ruch np. przez wiatr, pnącza rosną, kiedy mogą się wokół czegoś owinąć, muchołówka wie kiedy owad wejdzie do pułapki i zamyka ją, harbuźnik kolczasty to pnącze, które wyczuwa ćwierćgramową nić i zaczyna się wokół niej owijać. Muchołówka amerykańska wabi i zjada owady, że zdobyć azot i fosfor. Ma liście przekształcone w pułapki, pułapka ma 2 płatki połączone żyłką i zawiasem, zakończone rzęskami, są rozwarte, ich wnętrze jest różowo-fioletowe, wydziela nektar, który wabi zwierzęta, kiedy do pułapki wejdą owady lub płazy, pułapka zatrzaskuje się, rzęski tworzą kraty, za liść wydziela sok trawienne, pułapka zamyka się w 0,1 sekundy. Pułapka ma 3 włoski receptorowe, żeby się zamknęła zwierzę musi dotknąć 2 włosków w czasie krótszym niż 20 s. muchołówka nie reaguje ani deszcz ani ma wiatr. Lekarz John Burdon z University College w Londynie odkrył, że dotknięcie 2 włosków wywołuje taki sam potencjał czynnościowy jak podczas skurczu mięśni zwierząt. Dotyk włosków przez owada wywołuje depolaryzaję komórek, Aleksander Volkov z Oakwood University z Oklahomy pobudził zamknięcie się pułapki przez sztuczny impuls elektryczny, okazało się, że liść pamięta dotyk pierwszego włoska i reaguje na dotyk drugiego. Mimoza wstydliwa ma listki, które zwijają się jeśli dotknie się jednego z nich, po kilku minutach się otwierają. Sir Jagadish Chandra Bose z Kalkuty robił badania w Laboratorium Badawczym Davy Faradaya w Instytucie Królewskim w Wielkiej Brytanii ogłosił w czasie wykładu, że dotyk wyzwala potencjał czynnościowy idący wzdłuż liścia, który zamyka listki mimozy. Mimoza ma grupę komórek zebranych w poduszeczkę, komórka roślinna ma żywy protoplast otoczony ścianą, protoplast jest wypełniony płynem, którego głównym składnikiem jest woda, komórka naciska na ścianę i ta jest sztywna, kiedy woda przejdzie do innej komórki spada nacisk na ścianę i komórka traci turgor. Poduszeczka leży u podstawy listka, ma komórki, które po wypełnieniu wodą wypychają listki i otwierają je, a kiedy tracą wodę zwijają. Kiedy listki są otwarte komórki poduszeczki mają w sobie jony potasu, duże stężenie potasu daje napływ wody do komórki, komórki maja dużo wody i wypychają listki, gdy sygnał elektryczny dojdzie do komórek otwierają się kanały potasowe, potas ucieka z komórek, za nim woda, komórki tracą turgor, listki się zwijają.

Frank Salisbury z Uniwersytetu Kolorado chciał zbadać przyrost liści rzepienia pospolitego, w tym celu on i jego ludzie mierzyli liście linijkami, okazało się, że dotykane linijką liście żółkły i schły. Mark Jaffe z Uniwersytetu w Ohio zauważył, że dotyk hamuje wzrost wielu gatunków roślin, nazwał to tigmomorfogenezą. Rośliny w przyrodzie są narażone na deszcz, śnieg, wiatr, zwierzęta, gorskie drzewa, narażone na silne wiatry maja grube pnie i mało gałęzi, często gałęzie nie rosną po stronie, z której wieje wiatr. Te same gatunki w zacisznych dolinkach mają rozłożyste konary i strzeliste pnie/ Dotyk spowalnia wzrost i opóźnia kwitnienie rzodkiewnika. Janet Braam z Uniwersytetu Rice'a w Teksasie odkryła geny TCH, które aktywują się podczas dotyku kropel wody i innych cieczy w liściach rzodkiewnika. Rzodkiewnik ma w jądrze 25000 genów kodujących różne białka, DNA w komórce jest to samo, ale komórki robią różne białka zależnie od aktywności genów. Geny THC kodują wapniozależne białka. U roślin wapń zapewnia turgor, buduje błonę komórkową, generuje impulsy elektryczne, aktywuje enzymy. Pod wplywem dotyku poziom wapnia w komórkach rośnie, potem szybko spada, w ten sposób powstaje impuls elektryczny, który wapń niesie do efektora. Wapń współpracuje z białkami np. kalmoduliną, która w połączeniu z wapniem aktywuje różne białka, geny THC kodują kalmodulinę. Podczas dotyku rośliny zwiększają produkcję kalmoduliny, która łączy się z uwolnionym podczas potencjału czynnościowego wapniem. 2% genów rzodkiewnika koduje kalmodulinę i inne białka łączące się z wapniem. Dianna Bowles z Uniwersytetu Leeds odkryła, że dotyk powoduje w roślinach transkrypcję inhibitorów proteaz. Każda roślina, której uszkodzi się liście aktywuje inhibitory proteaz, przesyła sygnał o uszkodzeniu do reszty ciała. Przypalenie liścia gorącą sztabką i zamrożenie go tak samo spowodowały wygenerowanie i przepływ ładunku elektrycznego ze zranionego liścia do łodygi, tak liść informuje resztę rośliny o zagrożeniu i każe na nie zareagować. To zmiana stężenia jonów wapnia, sodu, potasu i chloru w komórce generuje impuls elektryczny, który rozchodzi się po roślinie, jony poruszają się kanałami jonowymi sodowym, potasowym, wapniowym, kalmodulinowym i chlorowym.

Słuch. Karol Darwin sprawdził wpływ muzyki na rośliny i doszedł do wniosku, że one nie słyszą. Profesor psychologii i medycyny Gary Schwartz i jego współpracownica Katherine Creath zbadali wpływ muzyki na rośliny, okazało się, że łagodne dźwięki przyśpieszyły kiełkowanie cukinii i piżmianu jadalnego, w ciszy nasiona kiełkowały wolniej. Dorothy Retallack, żona lekarza, mama i babcia gromadki wnuków, zawodowa mezzosopranistka, śpiewaczka chóralna zapisała się do szkoły muzycznej, jako przedmiot ścisły wybrała wstęp do biologii. W ramach tego przedmiotu zrobiła eksperyment, różnym roślinom filodendronom, kukurydzy, geranium, fiołkom i innym gatunkom puszczała muzykę, jednym roślinom puszczała klasyczne utwory, innym rockowe, w swojej książce napisała, że rock ogranicza rozrost roślin, a klasyka stymuluje. Potem muzyczka puściła rock z wyciszoną perkusją i stwierdziła, że bez perkusji rock roślinom nie szkodzi. Wadami eksperymentu była mała liczba roślin, do 5 i brak analizy statystycznej. Richard Klein i Pamela Edsall z Nowojorskiego Ogrodu Botanicznego puścili aksamitkom chorały gregoriańskie i kilka innych utworów popularnych i klasycznych, okazało się, że muzyka nie wpływa na rozrost roślin. Badania Janet Braam pokazały, że rośliny nie słyszą, badania na nasionach kukurydzy Petera Scotta, który puszczał im Mozarta i Meat Loaf pokazały, że muzyka przyspiesza kiełkowanie, ale okazało się, że kiełkowanie przyśpieszyło ciepło bijące od głośników, kiedy wiatraczek schładzał nasiona, one kiełkowały normalnie. Istnieje też możliwość, że bębny źle wpływają na rośliny poprzez wywoływane drgania. Rzodkiewnik ma podobną liczbę genów do innych roślin, ale ma mało genów niekodujących, niektóre geny pokrywają się z ludzkimi, ale odpowiadają za inne funkcje, miozyny u zwierząt odpowiadają za ruch rzęsek w uchu, skurcze mięśni i inne ruchy komórek, u roślin za rozwój włośników.

Naukowcami, którzy uznają słuch u roślin są profesor Stefano Mancuso, dyrektor międzynarodowego Laboratorium Neurobiologii Roślinnej na Uniwersytecie florenckim użył fal dźwiekowych, by polepszyć plony z florenckich winnic i doktor Lilach Hadany, biolog teoretyczna z Uniwersytetu Tel Avivu, która przy pomocy matematyki bada wpływ dźwięków na rośliny, na razie nie znamy roślinnego narządu słuchu. Doktor Hadany proponuje sprawdzenie dźwięku obecnego w naturze np. bzyczenie pszczół i trzmieli, uważa, że trzepot skrzydeł daje drgania, które czują rośliny i wydzielają nektar. Roman Zweifel i Fabienne Zeubin z Uniwersytetu w Bernie zauważyli, że podczas suszy sosny i dęby wydzielają ultradźwięki z powodu spadku stężenia wody w naczyniach, te dźwięki mogą informować inne rośliny o suszy Jest możliwość, że rośliny słyszą dźwięki wydawane przez zapylaczy.