Lehallgatták a paradicsomok beszélgetését

Nincsen túlélhető és fenntartható jövőnk tudomány nélkül, ahogy nekünk sincsen nélkületek. Támogasd a Qubit munkáját!

A talajban küldött elektromos impulzusokkal kommunikálnak egymás között a növények – derül ki egy amerikai kutatásból, amelyet Yuri Shtessel, az Alabamai Egyetem (Huntsville) villamosmérnöki és informatikai karán kutató professzor emeritus, valamint Alexander Volkov, az alabamai Oakwood Egyetem biokémikus professzora jegyez.

A tanulmány szerzői fizikai kísérleteket egészítettek ki matematikai modellezéssel, hogy minél pontosabban írhassák le a paradicsomnövények közötti elektronikus jeladást. A páros 2017 óta dolgozik együtt: az irányítástechnikában utazó Shtessel tudása azért jön jól, mert a kontrollalgoritmusok számos tudományágban alkalmazhatók, így itt is. Volkov pedig jó ideje tanulmányozza már az elektronikus jelek terjedését a növényeken belül, illetve a növények között a mikorrhizában (gombák és növények közötti szimbiózis) közreműködő gombák fonalain keresztül. Utóbbiak mindenfelé előfordulnak a talajban, és a jelek szerint az áramkörök feladatát töltik be a növények közötti kommunikációban.

Amikor Volkov és Shtessel egy nap arról beszélgettek, hogyan terjednek az elektronikus jelek a növények szárában, illetve a növények között, a talajban, Shtessel felvetette, hogy építeni kellene egy hasonló elektromos áramkört és egy matematikai modellt, amely leírja az áramkörrel modellezett növényi folyamatot.

A kísérlet

A matematikai modellezés közönséges és parciális differenciálegyenletekre alapult. Shtessel felelt a modellek megalkotásáért és a szimulációk lefuttatásáért. Mint mondta, a matematikai modellezés azért nagyszerű eszköz tanulmányozott folyamatok leírására, mert így egy számítógép is elég ahhoz, amit egyébként csak drága és hosszadalmas kísérletek során tudnának tisztázni. A tanulmány absztraktja szerint a kutatók korábban kialakított matematikai modellje elég általános ahhoz, hogy a sejtek közötti és a sejten belüli elektronikus kommunikáció előrejelzésére használhassák. 

A növények nem csak elektromos impulzusokkal kommunikálnak. A kutatók, hogy a többi lehetőséget, így például a kémiai jeladást kizárják, a szomszédos növények cserepeit ezüst/ezüst-klorid, illetve platina drótokkal kötötték össze. 

A növények által kibocsátott elektromos jelek a növényi részeken keresztül terjednek. Amikor egy kísérletben a paradicsomok gyökereit légrésekkel választották el, azt tapasztalták, hogy igen nagy impedancia (váltakozó áramú ellenállás) alakul ki ezekben a résekben. Shtessel szerint az elektromos jelek nem terjednek ezeken a légréseken keresztül, ebben a kísérletben tehát megakadályozták a növények közötti kommunikációt.

Ugyanakkor ha a növények közös földben élnek, a Volkov által elvégzett kísérletek szerint nem kell nagy impedanciával számolni, így a növények elektromos jelek által – a mikorrhiza hálózat segítségével – képesek kommunikálni. A kutatók a két növény közötti kommunikáció hálózatait tanulmányozták kísérletezés és elemzés útján, szimulációk segítségével.

A paradicsomkutatás csak az azonos fajhoz tartozó növények kommunikációját vizsgálja, felmerül tehát a kérdés, hogy vajon a gombák azt is lehetővé teszik-e, hogy a különböző fajokhoz tartozó növények szót értsenek. Shtessel szerint igen: „határozottan lehetséges, hogy a jelek a gyökérhálózaton keresztül a talajba jutnak egy paradicsomnövénytől például egy tölgyhöz, és ebben a talaj látja el a vezető feladatát”.

Hogy miről beszélnek, rejtély

Hogy ezek az üzenetek milyenek, és mit közölnek, már meghaladja ennek a kutatásnak a kereteit. Sthessel szerint jelenleg nincs olyan kutatás, amely a növények által küldött és fogadott elektromos jelek kognitív feldolgozásával foglalkozott volna. Ugyancsak feltáratlan terület még a növényi kommunikációban, hogy hogyan kommunikálnak a növények elektromos hullámokkal a levegőn keresztül.

Ha tetszik, amit csinálunk, ha te is fontosnak tartod, hogy magyar nyelven legyen egy okos és közérthető lap, ami nem a politikai barikádok csatazajáról tudósít, hanem a ránk váró – bátran mondjuk ki, ez az év is megmutatta, mennyire nem túlzás ez – civilizációs kihívásokkal foglalkozik, ami fel meri tenni a jövőnkkel kapcsolatos igazi kérdéseket, és meg is mutatja a modern tudomány válaszait mindezekre, nos ha ez szerinted is olyan égetően fontos, ahogy mi gondoljuk: heroikus munkát végző öt újságíróval, sok tucatnyi kutatóval és csak egy egészen kicsi kiadóval a hátunk mögött, akkor támogasd a munkánkat rendszeresen – számít a segítséged!

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: