A tudatosság gyökerei

Arisztotelész volt az, aki az élet legalsó lépcsőfokára helyezte a növényeket, és azóta is csak kevés botanikus volt képes kétségbe vonni állításait. Ez a helyzet azonban az elmúlt évtizedben alaposan megváltozott, írja Anil Ananthaswamy, a New Scientist munkatársa, és a tudósok egyre komolyabban veszik a növényeket. Rájöttek, hogy a növények alaposan tudatában vannak annak, hogy milyen a környezetük és a többi növény állapota, és kommunikálni is képesek, amit érzékelnek. Azt is bizonyítékok támasztják alá, hogy a növényeknek van memóriájuk, óriási mennyiségű információt képesek integrálni, sőt talán figyelni is tudnak. Némelyik botanikus szerint egyenesen intelligens lények, sajátos „neurobiológiával”, sőt egyesek azt állítják, tudatuk is van.

Növényi idegrendszer

Charles Darwin egyetértene velük, szögezi le Anil Ananthaswamy, hiszen ő volt az első, aki komolyan megkérdőjelezte Arisztotelész állítását, miszerint a növények nem rendelkeznek azzal a valamivel, ami az embereket és az állatokat mozgatja, pusztán azért, mert az ő mozgásuk az ember szeme számára kevésbé látható. Darwin egyik 1880-ban megjelent könyvének a provokatív „A növények mozgásának ereje” címet adta, azonban még majd’ egy évszázadig ez sem győzte meg a biológusokat arról, hogy ésszerű intelligenciát tulajdonítani nekik.

Az indiai biofizikus Jagdish Chandra Bose1900-ban fektette le a növényi neurobiológia alapjait. Érvelése szerint a növények aktívan megismerik a környezetüket, képesek tanulni és saját érdekeiknek megfelelően módosítani viselkedésüket. Mindennek kulcsa, mondta Bose, a növényi idegrendszer, ami abban a vaszkuláris szövetben – floém - található, ami a tápanyagok szállítására is szolgál. Bose szerint ez teszi lehetővé, hogy az információ – elektromos jelek révén - az egész élőlényben keringeni tudjon. Elképzelései 1992-ben bebizonyosodtak, ekkor derült ki ugyanis, hogy ha megsértik a paradicsomnövény egy részét, az reakcióképpen egész testében bizonyos fehérjéket kezd szintetizálni, olyan gyorsan, ami csak elektromos jelek továbbítása révén lehetséges.

Ezt követően Anthony Trewavas, a University of Edinburgh biológusa kezdte komolyan felvetni a növényi intelligencia témáját. Definíciója szerint az intelligencia az a képesség, hogy az illető érzékeli a környezetét, kezeli és integrálja az ennek során keletkező szenzoros benyomásokat, és ezek alapján döntéseket hoz.

A növényi viselkedésnek az a nagy problémája, hogy néhány kivételtől eltekintve nem látjuk, amint megtörténik, nyilatkozta Trewavas a New Scientistnek; ilyen kivétel pl. a Vénusz légycsapója. Az emberek által leginkább észrevehető növényi viselkedés a növekedés, ami azonban nagyon lassú – ezt a problémát viszont a fotózás és a time-lapse fotózási technika létrejötte nagyrészt kiküszöbölte. Így pl. kiderült, hogy a parazita indás növény, az Aranka ágkezdeményei mintha beleszagolnának a levegőbe, úgy keresik áldozatukat, és amikor megtalálják, körétekerednek, mindeközben még válogatnak is, így pl. a paradicsomot jobban kedvelik, mint a búzát.

Agy-sovinizmus helyett

Trewavas növényi intelligenciával kapcsolatos nézetei hamar követőkre találtak, és 2005-ben megalakult a Növényi Neurobiológiai Társaság, aminek egyik alapítója, Stefano

Mancuso szerint létezik egyfajta „agy-sovinizmus”, hiszen hajlamosak vagyunk úgy gondolkodni, hogy az intelligencia működéséhez mindenképp szükség van agyra. A Firenzei Egyetem kutatója szerint azonban ez nincs így: a növények az állatokéra hasonlító idegrendszer és neuronok hiányában is tökéletesen képesek az információt olyan módon kezelni és integrálni, ami intelligensnek nevezhető viselkedés létrejöttéhez vezet.

Mancuso és a Növényi Neurobiológiai Társaság másik alapítója, a Bonni Egyetem biológusa, Frantisek Baluska szerint a növényi intelligencia kulcsa a gyökerekben található. A gyökér komplex képződmény, aminek egyes szálait a gyökérsapka védi a talajban való navigálás közben, de ezen kívül érzékeli a gravitációt, a nedvességet, a fényt, az oxigént és a tápanyagokat is. A gyökérsapka fölött az osztódó szövetből álló merisztéma helyezkedik el, e fölött a növekedési zóna. A merisztéma és a növekedési zóna között helyezkedik el az átmeneti zónának nevezett régió, aminek eddig nem tulajdonítottak funkciót, azonban Mancusoés Baluska szerint ez lehet a növény idegközpontja.

Az átmeneti zóna ugyanis elektromosan aktív, és benne vezikulumokba zártan növekedést szabályozó hormonális anyag – auxin – közlekedik, az állatok agyában transzportálódó neurotranszmitterekhez hasonlóan úgy, hogy a vezikulumokból felszabadulásuk után a molekulák újrahasznosítódnak. További analógia, hogy az átmeneti zóna, az agyhoz hasonlóan, nagy oxigénfelhasználású szerv. Mancusoés Baluska szerint itt gyűlik össze a szenzoros információ, és itt jönnek létre a növekedési zónának adott, a gyökér viselkedését befolyásoló utasítások.

A gyökér a növény intelligens vége

Ez az elképzelés döbbenetes mértékben megegyezik Darwin „gyökér-agy” hipotézisével, aki említett könyve szerint azt feltételezte, hogy a gyökér a növény intelligens vége, ami úgy működik, mint az alacsonyabb rendű állatok agya.

További párhuzamokat is feltártak a kutatók: a gyökerek minden egyes sejtje képes elektromos jeleket előállítani és továbbítani, a floém pedig úgy viselkedik, mint egy óriási axon: a hajtáscsúcstól a gyökércsúcsig - és vissza – szállítja az elektromos jeleket. A növények ráadásul termelnek olyan molekulákat, amik az állatok agyában hormonként és neurotranszmitterként funkcionálnak, így pl. szerotonint, GABA-t vagy melatonint, és mint Susan Murch kimutatta, az emberi agy neurotranszmitter-forgalmára ható szerek – pl. a metamfetaminok, a Prozac vagy a Ritalin – a növényekben is módosítják ezen anyagok koncentrációját, és károsítják növekedésüket.

Mindezek ellenére a növényi neurobiológia elnevezést sokan rossznak tartják – „a növényeknek nincsenek neuronjaik” -, ezért a Növényi Neurobiológiai Társaság kénytelen volt megváltoztatni a nevét, ami ma a kevésbé ellentmondásos A Növényi Jelátvitellel és Viselkedéssel Foglalkozó Társaság (Society of Plant Signaling and

Behavior). Azt ugyanis már nem vitatják, hogy a növények környezettel kapcsolatos tudatossága és az ezzel foglalkozó jelátvitel kiemelkedően jó, amire a növényeknek szükségük is van, hiszen az állatokkal ellentétben nem tudnak elmenekülni a veszély elől, érzékelniük kell azt, és adaptálódni. Így pl., míg az állatoknak csak néhány féle fotoreceptoruk van, a növényeknél 15 félét találtak, és a növények tudják azt is, mikor érintik meg őket, mikor és hogyan fújja őket a szél, és mindezt az információt képesek pontosan integrálni, olyannyira, hogy még memóriájuk is van. Amennyiben úgy definiáljuk a memóriát, hogy az egy esemény rögzítése, tárolása, majd későbbi előhívása valamilyen viselkedés végrehajtása érdekében, a növények határozottan képesek erre. A Vénusz légycsapója esetén pl. nem elégséges a légycsapda összezáródásához egy érintés, a növény ehelyett emlékszik az első érintésre, és ha azt 30 másodpercen belül követi egy második, csak akkor záródik össze.

Mit mond a növényfilozófus?

A szemérmes mimózának (Mimosa pudica) hosszú távú memóriája is van. A növény érintésre összezárja a leveleit, azonban ez a viselkedés energiaigényes, ezért a növény inkább megtanulja, mikor érdemes valóban védekezni. Mancuso és munkatársai kísérleteik során kimutatták, hogy ha a mimózát 15 cm magasból habra dobják, 4-6 ismétlés után megtanulja, felesleges bezáródnia, azonban 4-6 ismétlés után továbbra is bezárkózik, ha az inger olyan fizikai érintés, ami az összenyomást vagy a megevést szokta megelőzni. A vizsgálatban részt vevő növények még 1 hónappal a kísérleti habra esés vagy tapogatás után is emlékeztek arra, hogy veszélyes vagy nem veszélyes inger volt az, ami érte őket, és ennek megfelelően reagáltak az 1 hónap múlva megismételt ingerre.

Baluska szerint a növények fájdalmat is éreznek, akkor pedig egy fajta tudatosságuk is van. A bonni biológus szerint ugyanis a növények stressz esetén azért termelnek etilént – az állatokra anesztetikus hatású gáz -, mert az rájuk is érzéstelenítő hatást fejt ki.

Michael Marder növényfilozófus szerint nekünk embereknek az a feladatunk, hogy olyan formában gondolkodjunk a figyelem, tudatosság és intelligencia kérdéseiről, ami nem kötődik az ember sajátságaihoz. Mint elmondja: újra kell gondolnunk az intelligencia fogalmát, és az új koncepció szerint az emberi, növényi és állati intelligencia egy szélesebb koncepció részévé válhat, az átfogó, a különböző életformákat egyaránt tartalmazó intelligenciafogalom egy-egy altípusává.