Bitkiler sandığımızdan daha mı akıllı? Cornell bilim adamları altın başak bitkilerinde bir tür zeka keşfettiler

Yeni araştırmalar, altın başak bitkilerinin, otçullara verdikleri tepkileri yakındaki bitkilerin varlığına ve çevresel ipuçlarına göre uyarlayarak, geleneksel zeka tanımlarına meydan okuyan bir tür zeka sergilediğini gösteriyor.

Altın Başak, yapraklardan yansıyan kırmızı ötesi ışığın oranlarını algılayarak yakındaki diğer bitkileri onlara dokunmadan görebilir. Otçullar altın başak yediğinde tepkilerini yakınlarda başka bir bitki olup olmamasına göre ayarlarlar. Bu tür esnek, uyarlanabilir, gerçek zamanlı tepkiler bitkilerdeki zekanın bir işareti midir?

Cevaplaması kolay bir soru değil ama kimya ekolojisti Andre Kessler, dergide yakın zamanda yayınlanan bir makalesinde bitki zekasına dair bir argüman ortaya attı. Bitki sinyalleri ve davranışları.

Bitkilerde zekanın tanımı

Tarım ve Yaşam Bilimleri Fakültesi Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji Bölümü’nde profesör olan Kessler, “Zekanın 70’ten fazla yayınlanmış tanımı var ve belirli bir alanda bile zekanın ne olduğu konusunda bir anlaşma yok” dedi.

Pek çok kişi zekanın, elektrik sinyallerinin bilgi işleme aracı olarak görev yaptığı merkezi bir sinir sistemi gerektirdiğine inanıyor. Bazı bitki biyologları, bir bitkinin damar sistemini merkezi sinir sistemiyle ilişkilendirir ve bitkideki bir tür merkezi varlığın, bitkinin bilgiyi işlemesine ve yanıt vermesine izin verdiğini öne sürer. Ancak Kessler bu fikre kesinlikle katılmıyor.

Altınbaşak bitkisi.

“Bitkilerdeki elektrik sinyallerini açıkça görmemize rağmen, sinir sistemiyle herhangi bir homolog olduğuna dair iyi bir kanıt yok, ancak soru şu: Bu sinyal, bir bitkinin çevresel sinyalleri işleme yeteneği açısından ne kadar önemli?” dedi.

Kessler ve ortak yazar, laboratuvarında doktora öğrencisi olan Michael Mueller, bitki zekasına ilişkin argümanlarını ortaya koymak için tanımlarını en temel unsurlara kadar daralttılar: “çevreden aldığınız bilgilere dayanarak sorunları çözme yeteneği.” Kessler, “Belirli bir hedefe doğru” dedi.

Bir vaka çalışması olarak Kessler, altın başak bitkilerini ve zararlılar tarafından yenildiğinde verdikleri tepkileri inceleyen önceki araştırmasına dikkat çekiyor. Yaprak böceği larvaları altın başak bitkisinin yapraklarını yediğinde bitki, böceğe bitkinin zarar gördüğünü ve zayıf bir besin kaynağı olduğunu söyleyen bir kimyasal salgılar. Uçucu organik bileşikler (VOC) olarak adlandırılan bu havadaki kimyasallar aynı zamanda komşu altın başak bitkileri tarafından da alınıyor ve onları böcek larvalarına karşı kendi savunmalarını üretmeye teşvik ediyor. Altın başak bu şekilde otçulları komşulara taşır ve hasarı dağıtır.

Deneyler ve gözlemler

içinde Makale 2022 Dergide bitkiler, Kessler ve ortak yazar Alexander Chota, Ph.D. 2121’de, altın başak bitkisinin yakındaki bitkilerin yapraklarından yansıyan yüksek orandaki uzak kırmızı ışığı da algılayabildiğini göstermek için deneyler yaptı. Komşular mevcut olduğunda ve böcekler altın başak yediğinde, daha hızlı büyüyerek otçullara tolerans göstermeye daha fazla yatırım yaparlar, ancak aynı zamanda bitkilerin zararlı böceklere karşı direnç göstermesine yardımcı olan savunma bileşikleri üretmeye başlarlar. Komşuların yokluğunda, bitkiler yenildiğinde üstel büyümeye başvurmazlar ve otçulların kimyasal tepkileri önemli ölçüde farklılık gösterir, ancak yine de çok büyük miktarda otçulluğu tolere edebilirler.

Kessler, “Bu bizim istihbarat tanımımıza uyuyor” dedi. “Çevreden aldığı bilgiye göre tesis standart davranışını değiştiriyor.”

Komşu altın başak da bir haşerenin varlığına işaret eden VOC’leri gördüklerinde zeka gösteriyor. Kessler, “Bir komşudan gelen uçucu emisyonlar gelecekteki otoburların habercisidir” dedi. “Gelecekteki durumu tahmin etmek için çevresel bir sinyal kullanabilirler ve buna göre hareket edebilirler.”

Kessler, zeka kavramının bitkilere uygulanmasının, bitki kimyasal iletişiminin mekanizmaları ve işlevleri hakkında yeni hipotezlere ilham verebileceğini ve aynı zamanda insanların zekanın gerçekte ne anlama geldiğine dair düşüncelerini değiştirebileceğini söyledi.

Son fikir de doğru zamanda geldi yapay zeka Güncel ilginin konusudur. Örneğin yapay zekanın, en azından henüz, bir hedefe yönelik sorunları çözmediğini söyledi. “Yapay zeka, bizim zeka tanımımıza göre akıllı bile değil” dedi. Bunun yerine, erişebildiği bilgilerde tanımladığı kalıplara dayanır.

Kessler’in ilgisini çeken fikir, 1920’lerde bitkilerin daha çok arı kovanı gibi işlev görebileceğini öne süren matematikçilerden geldi. Bu durumda her kovan ayrı bir arı gibi davranır ve bitkinin tamamı bir arı kovanına benzer.

Kessler, “Bunun anlamı, bitkideki beynin, merkezi koordinasyona ihtiyaç duymadan bitkinin tamamı olduğu anlamına geliyor” dedi.

Süperorganizmada elektrik sinyalleri yerine kimyasal sinyaller vardır. Diğer araştırmacılar tarafından yapılan çalışmalar, her bitki hücresinin geniş spektrumlu ışık algısına ve komşu bitkilerden gelen çok spesifik uçucu bileşikleri tespit edecek duyusal moleküllere sahip olduğunu göstermiştir.

“Çevrelerini çok hassas bir şekilde koklayabiliyorlar; bildiğimiz kadarıyla her hücre bunu yapabiliyor.” Hücreler uzmanlaşmış olabilir ama aynı zamanda hepsi aynı şeyleri algılıyor, büyüme veya metabolizmada kolektif bir tepkiyi tetiklemek için kimyasal sinyaller yoluyla iletişim kuruyorlar. . “Bu fikir benim için çok çekici.”

Referans: Andre Kessler ve Michael B. Mueller, 30 Nisan 2024, Bitki sinyalleri ve davranışları.
doi: 10.1080/15592324.2024.2345985

Bu makale Yeni Botanikçiler Fonu’ndan alınan bir hibe ile desteklenmiştir.