علمی، پژوهشی و فناوری

دانشمندان می‌گویند برخی گیاهان رفتار هوشمندانه دارند

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری : برخی از موجودات زنده‌ی سیاره‌ی زمین حتی بدون داشتن سیستم عصبی مرکزی مانند مغز و نخاع، می‌توانند به روش‌های احتمالا هوشمندانه رفتار کنند. گیاهان معمولا به عنوان موجوداتی آگاه در نظر گرفته نمی‌شوند، اما شاید این طرز تفکر غلط باشد.

آندره کسلر، بوم‌شناس شیمیایی در دانشگاه کرنل و مایکل مولر، دانشجوی دکترای او، در یک مقاله جدید و بحث‌برانگیز، استدلال می‌کنند که رفتار برخی از گیاهان را می‌توان هوشمندانه توصیف کرد.

این دو دانشمند توضیح می‌دهند که برخی از گونه‌های گیاهی وقتی با مشکلی مواجه می‌شوند، می‌توانند با استفاده از نوعی حافظه، همراه با نوعی توانایی‌های تصمیم‌گیری عمل کنند و به محیط خود پاسخ دهند. البته توانایی تصمیم‌گیری در اینجا قابل‌بحث است.

کشف اخیر از آزمایشگاه کسلر نمونه‌ای از رفتار هوشمند گیاهان را نشان می‌دهد. یک گل شبیه به علف هرز، که به عنوان علف طلایی بلند (Solidago altissima) شناخته می‌شود، ظاهراً می‌تواند «فریاد» گیاهان اطراف خود را زمانی که مورد حمله یک گیاهخوار گرسنه قرار می‌گیرند، بشنود.

گیاه علف طلایی بلند می‌تواند با آزاد کردن ماده‌ی شیمیایی به دیگر علف‌های طلایی اطراف هشدار بدهد که گیاهخواری در آن نزدیکی است.

وقتی لارو سوسک برگ شروع به جویدن برگ‌های علف طلایی می‌کند، این گیاهان ترکیبات آلی فرار (VOCs) منتشر می‌کنند که به حشرات سیگنال می‌دهد که گیاه آسیب دیده است و آن‌ها باید منبع غذایی بهتری پیدا کنند. در همین حین، گیاهانی که مورد حمله قرار گرفته بودند انعکاس نور قرمز از برگ‌های خود را نیز تغییر می‌دهند که از فاصله و توسط گیاهان دیگر قابل‌تشخیص است.

به نظر می‌رسد که هم نور و هم مواد شیمیایی به عنوان هشدارهای راه دور از خطر قریب‌الوقوع برای دیگر گیاهان علف طلایی که در مجاورت قرار دارند، استفاده می‌شود. فقط خویشاوندان مجاور گیاه با «درک» درست می‌توانند کد تعبیه شده در VOC-ها را رمزگشایی کنند.

علف‌های طلایی مجاور در پاسخ به نور و مواد شیمیایی، شبیه به آنچه سیستم ایمنی حیوانات انجام می‌دهد، سپرهای دفاعی خود را در برابر شکارچیان تقویت، سریع‌تر رشد و ترکیبات دفاعی برای مبارزه با حشرات تولید می‌کنند.

کسلر و مولر استدلال می‌کنند که علف‌های طلایی در این روشِ بی‌صدا و مخفیانه نه تنها اطلاعات محیط را به‌کار می‌برند، بلکه بر اساس محیط فعلی‌شان شرایط آینده را پیش‌بینی می‌کنند و برای آن آماده می‌شوند.

رفتار مشابهی در گیاه تنباکو نیز دیده می‌شود و به گفته‌ی کسلر و مولر، تحت «چتر مفهوم کلی» هوش قرار می‌گیرد؛ یعنی رسیدن به اهداف، مانند بقا، در طیف وسیعی از محیط‌ها.

گیاهان علف‌ طلایی ممکن است عصب‌هایی نداشته باشند که از طریق سیگنال‌های الکتریکی با هم ارتباط برقرار کنند، اما سلول‌های آن‌ها به سیستم‌هایی متصل است که از طریق سیگنال‌دهی شیمیایی کار می‌کنند و می‌توانند حتی بدون سیستم عصبی مرکزی به‌کار آیند و به صورت یکپارچه واکنش نشان دهند.

کسلر می گوید: «آن‌ها می‌توانند محیط خود را بسیار دقیق با بو کشیدن متوجه شوند؛ تا جایی که ما می‌دانیم همه‌ی سلول‌های آن‌‌ها می تواند این کار را انجام دهد.»

کسلر و مولر استدلال می‌کنند که پاسخ یک گیاه به VOC-ها چیزی فراتر از یک عکس‌العمل غیرارادی یا الگوی عمل ثابت است. این فقط یک واکنش خودکار نیست، گیاه واقعا در مورد وضعیت «فکر» می‌کند. گیاه تصمیم می‌گیرد که چگونه رفتار خود را با در‌نظر‌گرفتن آسیب ناشی از خوردن توسط گیاهخواران و رقابت با گیاهان دیگر تغییر دهد.

بر اساس مطالعه‌ای که سال ۲۰۲۲ توسط کسلر و همکارش الکساندر چاوتا انجام شد، وقتی گل دیگری در اطراف وجود ندارد، علف‌های طلایی که مورد حمله قرار می‌گیرند آن نور را از برگ‌های خود ساطع نمی‌کنند.

کسلر توضیح می‌دهد: «گیاه بسته به اطلاعاتی که از محیط دریافت می‌کند، رفتار استاندارد خود را تغییر می‌دهد.»

کسلر و مولر می‌گویند: «با توجه به این تعریف و شواهد جمع‌آوری‌شده، سؤال [اصلی] این نیست که آیا گیاهان رفتار هوشمندانه‌ای دارند یا خیر، بلکه این است که چگونه بدون سیستم عصبی این رفتار را دارند و پیامدهای اکولوژیکی این رفتارها چیست.»

با اینکه شواهد زیادی از رفتارهای هوشمندانه‌ی گیاهان موجود است اما دانشمندان در مورد «هوشمند» نامیدن گیاهان تردید دارند.

«هوشمند» نامیدن گیاهان چیزی است که بسیاری از مردم با آن موافق نیستند. با‌این‌حال، پس از چندین سال که دانشمندان این ایده را جدی نگرفتند، اکنون مطالعه‌ی رفتار گیاهان رو به افزایش رفته و توجه بیشتری را به خود جلب کرده است.

علف‌های طلایی تنها گیاهانی نیستند که از VOC-ها استفاده می‌کنند تا مخفیانه با گیاهان مجاور درباره‌ی خطراتی که با آن مواجه هستند، صحبت کنند. محققان از دهه‌ی ۱۹۸۰ می‌دانستند که برخی از گیاهان می‌توانند اطلاعاتی مانند این را به اشتراک بگذارند. با‌این‌حال، بیشتر مطالعات در آزمایشگاه‌ها انجام شده است و دانشمندان هنوز اطلاعات کشف‌نشده‌ی زیادی در مورد نحوه‌ی واکنش گیاهان به این پیام‌های مخفی دارند که باید کشف و تحلیل شود.

برخی از دانشمندان در مورد نتایج این تحقیقات و مطالعات و اینکه آیا می‌توان نتایج آن‌ها را با استفاده از زبان ذهنی مانند هوش توضیح داد و توجیه کرد، تردید دارند.

هرچند دانشمندان ممکن است در مورد تعاریف دقیق و نام‌گذاشتن روی رفتارها یا اینکه کدام گیاهان قادر به انجام برخی رفتارها هستند توافق ندارند، بدیهی است که به تحقیقات بیشتری نیاز داریم. دانشمندان باید مطالعه کنند که آیا گیاهان می‌توانند درک کنند، یاد بگیرند، تصمیم بگیرند و چیزها را به خاطر بسپارند یا خیر.