zmysły roślin-pamięć i świadomość

Rośliny mają pamięć, Mark Jaffe jako pierwszy opublikował potwierdzające to badania. Zauważył, że wąsy czepne groszku są proste, dopóki nie trafią na podporę, kiedy dotkną potencjalnej podpory zwijają się. Jaffe odciął wąs, który trzymany w wilgotnym i jasnym pomieszczeniu zwijał się po dotknięciu palcem, ale nie po ciemku, po ciemku nie reagował, ale kiedy po 2 godzinach go oświetlono zaczynał się zwijać. Wąs po włączeniu światła przypominał sobie o dotyku i zwijał się. Muchołówka zamyka pułapkę jeśli dotknie owady wystarczająco duży, by jej się opłaciło, musi dotknąć 2 włosków, lub dwa razy jednego, to jest przykład pamięci krótkotrwałej, jest jeden dotyk, muchołówka go pamięta, reaguje na drugi, jeśli włoska dotknie mała mrówka, to zanim dotrze do drugiego muchołówka zapomni pierwszy dotyk, więc mrówka może chodzić po pułapce bez zamykania jej. Dieter Hodick i Andreas Sievers z Uniwersytetu w Bonn uznali, że dotyk jednego włoska wyzwala potencjał czynnościowy, który daje otwarcie kanałów wapniowych w pułapce, co powoduje wzrost stężenia jonów Ca, pułapka do zamknięcia potrzebuje wysokiego stężenia jonów wapnia, podwójny dotyk takie zapewnia, ponieważ z czasem stężenie jonów wapnia maleje, czyli wraca do poprzedniego stanu wskutek repolaryzacji, do drugiego dotknięcia musi minąć krótka chwila inaczej poziom wapnia opadnie na tyle, że nie zamknie pułapki.

Aleksander Volkov z Uniwersytetu Oackwood w Alabamie wraz ze swoim zespołem potwierdził, tezę, że to zmiana ładunków powoduje zamknięcie pułapki, potraktowali prądem z 2 elektrod, okazało się, że pułapki muchołówki zamykały się kiedy między elektrodami przepłynęło 14 kulombów w ciągu 20 s, jeśli ten czas przekroczono pułapka pozostawała otwarta. Czyli stężenie jonów wapnia rośnie, kiedy owad dotknie włoska, wraz z jonami rośnie potencjał elektryczny, który utrzymuje się 20 sekund, jeśli w tym czasie owad dotknie drugiego włoska potencjał osiąga wartość progową potrzebną do zamknięcia liścia.

Czeski botanik Rudolf Dostal w latach 20 odkrył pamięć morfogenetyczną, czyli taką, która kształtuje wygląd rośliny w przyszłości. Polega to na tym, że kiedy na jakimś etapie życia rośliny zadziała jakiś bodziec, np. ucięcie gałęzi, początkowo jest obojętny, ale podczas zmian otoczenia zaczyna zmieniać wygląd rośliny, Dostal badał siewki lnu, zdrowe siewki lnu mają 2 duże liścienie i pączek szczytowy, pączek wyrasta ze środka łodygi, w czasie rozwoju zboku łodygi po stronach liścieni pojawiają się 2 pączki boczne, które są uśpione, dominacja pączka szczytowego to dominacja wierzchołkowa. Pąki boczne aktywuje ucięcie pąka głównego, jakie robimy podczas przycinania roślin w ogrodach, wtedy powstają 2 rozgałęzienia, dla których pąki boczne stają się szczytowymi. Dostal odciął pąk szczytowy i jeden liścień, wtedy rozwinął się jeden pąk boczny od strony tego liścienia, który został na siewce. A kiedy siewkę z odciętym pąkiem szczytowym i jednym licieniem umieścił w świetle czerwonym, wtedy rozwinęły się oba pąki boczne. Michel Thellier z Universytete de Rouen w Górnej Normandii i Francuskiej Akademii Nauk odciął pączek szczytowy uczepowi owłosionemu, wtedy rozwinęły się oba pąki boczne w tym samym tempie, ale kiedy uszkodził jeszcze jeden liścień, wtedy rozwinął się pąk boczny w pobliżu zdrowego liścienia. A jednoczesne uszkodzenie pąku szczytowego i kilkukrotne ukłucie igłą liścienia spowodowało szybszy rozrost pąka bocznego po stronie uszkodzonego liścienia. Potem Thellier odciął pąk szczytowy następnej siewce, ale po 2 tygodniach ukłuł jeden z liścieni, co spowodowało ograniczenie rozwoju paka bocznego w pobliżu uszkodzonego liścienia. Później ukłuł liścień kolejnej siewki, ale po kilku minutach usunął oba liścienie, po usunięciu pąka szczytowego rósł pąk boczny w pobliżu nie ukłutego liścienia, czyli pąki zapamiętały uszkodzenie liścieni. Uważa się, że za to zjawisko odpowiadają auksyny.

Trofim Denisowicz Łysenko uważał, że wpływ środowiska prowadzi do zmian w fizjologii i morfologii roślin mających przystosować je do otoczenia. W 1928 r badał pszenicę ozimą. Posadzona jesienią pszenic ozima kiełkuje przed nastaniem pierwszych chłodów, wiosną po odwilży zakwita, ale do zakwitnięcia potrzebuje zimy. Ciepłe zimy lat 20 zniszczyły pola oziminy doprowadzając do głodu. Łysenka chciał uratować ocalałe nasiona i zapobiec przyszłym klęskom głodu, odkrył, że trzymając przed wysianiem nasiona pszenicy w zamrażalce wykiełkują one nawet jeśli zima jest ciepła. Nazwał ten proces jarowizacją, która dotyczy zmian w nasionach i roślinach pod wpływem zimna i w warunkach naturalnych i sztucznych. Sałata siewna i rzodkiewnik potrzebują krótkotrwałych chłodów, drzewka i krzewy owocowe mrozów. Jarowizacja gwarantuje wiosenny i letni okres kwitnienia. W klimacie umiarkowanym czereśnie wypuszczają pąki ok. 1 kwietnia, kiedy dzień trwa 12 godzin, a nie jesienią kiedyś też dzień trwa 12 godzin, ale zimowe mrozy mogłyby porazić owoce. Kwitnąc w kwietniu czereśnia daje sobie kilka miesięcy na owocowanie. Czereśnie pamiętają, że zima już była i mogą pąpić.

Mechanizm jarowizacji wyjaśniły badania nad rzodkiewnikiem, który rośnie w całej Europie. Odmiany środowiskowe, czyli ekotypy z północy potrzebują jarowizacji, te z południa nie. Kiedy skrzyżuje się przedstawicieli obu ekotypów, potomstwo dalej wymaga jarowizacji, czyli to cecha dominująca, odpowiadają za nią geny FLC. Dominujący allel po okresie chłodów zostaje wyłączony, ale do zakwitnięcia potrzeba jeszcze odpowiedniej długości dnia i ciepła, dlatego roślina musi pamiętać, że było zimno.

Badania nad genami FLC przyczyniły się do rozwoju epigenetyki, czyli nauki wg, której organizm zmienia transkrypcję genów zależnie od środowiska, taka transkrypcja jest przekazywana potomstwu. DNA ma postać chromatyny nawiniętej na białka histonowe, nici z aktywnym DNA kodującym są luźniejsze, nieaktywne są bardziej upakowane. Histony decydują o stanie upakowania nici. Zimno metyluje histony wokół genu FLC, chromatyna zwija się ciaśniej, co wyłącza gen FLC. Komórki z unieczynnioną formą FLC dzielą się i przekazują te formę potomnym, ta forma utrzymuje się po ustąpieniu chłodów. U wieloletnich roślin kwitnących jak azalie i dęby po przekwitnięciu FLC jest aktywowany, by uniemożliwić kwitnienie w nieprzyjazne pory roku.

Barbara Hohn w swoim laboratorium w Bazylei odkryła, że poddanie roślin działaniu patogenów lub ultrafioletu zmienia ich DNA i że te zmiany są dziedziczne. Rodzice rośliny uczą się odpowiadać na stres i przekazują odpowiedź na stres swoim nasionkom. Co ciekawe czynnik stresowy powoduje powstanie wielu zmian w genach, przekazywanych przypadkowo do nasion, co zwiększa zróżnicowanie genetyczne kolejnego pokolenia, rzodkiewnik wytwarza tysiące nasion. Zmiana powstała w wyniku stresora następuje we wszystkich komórkach ciała rośliny, także w pyłku i komórce jajowej. Jest to zmiana epigenetyczna.

Igor Kovalchuk zrobił badania polegające na potraktowaniu roślin solą i wysoką temperaturą, co zmieniło DNA tych roślin i ich potomstwa. Okazało się, że rośliny macierzyste i następne pokolenie były odporne na zastosowane czynniki. A kiedy Kovalchuk potraktował badane rośliny chemią blokującą odpowiedź epigenetyczną, rodzice i dzieci nie wykazali zmian epigenetycznych. Rośliny którym zablokowano możliwość odpowiedzi nie radziły sobie ze zmianami w środowisku.

Rośliny mają również białka, które u nas są neuroreceptorami, naukowcy z Uniwersytetu Nowojorskiego odkryli u rzodkiewnika receptory glutaminowe, Jose Feijo z Portugalii uważa, że te receptory biorą udział w komunikacji międzykomórkowej.

Świadomość roślin, fizjolog roślin Anthony Trewavas z Uniwersytetu Edynburskiego w Szkocji uważa, że inteligencja nie należy tylko do ludzi. W 2005 r powstała neurobiologia roślin badająca przepływ informacji w ciele rośliny, zauważono także podobieństwo korzeni do sieci neuronów oraz istnienie informacji elektrycznych w ciele rośliny, podobnych do impulsów nerwowych. Twórcami tej koncepcji są Stefano Mancuso z u\Uniwersytetu Florencckiego i Frantisek Baluśka z Uniwersytetu w Bonn. Jednak za te same funkcje w różnych królestwach dpwiadają różne organy np. u zwierząt szkielet nadaje kształt i zapewnia wyprostowaną postawę u roślin pień.

Rośliny są świadome, wiedzą czy jest dzień czy noc, skąd pada światło, jakiej barwy jest to światło, widzą czerwień, niebieski, ultrafiolet i daleką czerwień i reagują na nie, wiedzą kiedy są dotykane i rozróżniają rodzaje dotyku, czują obecne w powietrzu zapachy i reagują na niewielkie ilości cząsteczek zapachowych w powietrzu, wiedzą gdzie góra i dół, wiedzą, że korzeń rośnie na dół, a pień w górę, zmieniają kształt, by osiągnąć kierunki wzrostu, pamiętają choroby i nieprzyjazne czynniki, które na nie działały i odpowiadają na nie, przyzwyczajają się do nich. Rośliny nie zauważają liczby spotykających je ludzi ani zwierząt, nie rozróżniają także poszczególnych osób, ale rośliny czują ból jako niekorzystny bodziec powodujący szkodę w ich ciele.