Voelen planten pijn? Alles wat de wetenschap weet over plantenwaarneming

Planten en dieren zijn levende wezens die op heel verschillende manieren functioneren: terwijl de eerste de energie van de zon in voedsel omzetten, kunnen de anderen dat niet, maar we hebben wel de mogelijkheid om van de ene plaats naar de andere te gaan. Onze levensstijl verschilt zo veel van die van plantenwezens, dat het logisch is dat we een scheidingsbarrière hebben gecreëerd die beide werelden van elkaar scheidt.

Het is echter belangrijk om te onthouden dat als het gaat om vooruitgang, ieder van ons wij worden geboren met een sterk overlevingsinstinct. Daarom, het is fascinerend om je af te vragen of planten pijn voelen, aangezien dat een gevoel is dat een reeks reacties in het lichaam op gang brengt om dit ongemak juist zo snel mogelijk te verminderen.

Voordat u verder gaat, is het belangrijk om te weten wat pijn is. Hoewel we het allemaal een keer hebben gevoeld, pijn is een signaal van het zenuwstelsel dat ons waarschuwt dat iets ons ongemak bezorgt​ En natuurlijk, wetende dat velen zullen zeggen dat planten het niet voelen, omdat ze geen zenuwstelsel hebben, of misschien wel?

Welnu, om een ​​levend wezen pijn te laten voelen en het als zodanig te herkennen, moet het neuronen hebben die verantwoordelijk zijn voor het identificeren van dat gevoel. Planten missen neuronen, waardoor ze geen pijn kunnen voelenDit is echter maar gedeeltelijk waar. Er is namelijk ontdekt dat ze cellen hebben die elektrische signalen produceren en uitzenden, vergelijkbaar met de neuronen in onze hersenen.

Daarom, hoewel ze het niet voelen, ja, ze reageren op schadeEn dit is iets dat onderzoekers uit de Verenigde Staten en Japan ontdekten, die een studie publiceerden in Wetenschap in september 2018. Bij deze studie werd schade toegebracht aan een blad van een genetisch gemodificeerde plant die een proteïne produceert dat oplicht wanneer calcium op een bepaalde manier reageert (bijvoorbeeld wanneer de productie ervan toeneemt).

De resultaten waren verrassend. Wanneer de plant beschadigd is, neemt de hoeveelheid calcium in de cellen aanzienlijk toe, waardoor een fluorescerend eiwit dat gevoelig is voor dit mineraal oplicht, waardoor de eerste reacties in realtime zichtbaar worden.

In deze video, versneld door de langzame reactietijd van planten (ongeveer 1 millimeter per seconde, vergeleken met onze 120 meter per seconde), wordt getoond hoe eiwitten oplichten nadat een blad is beschadigd of afgesneden: Illustratieve video van de reactie.

Maar wetenschappers gingen dieper graven. Ze wilden begrijpen waarom de calciumspiegel zo sterk stijgt en wat dit proces in gang zet. Bij mensen wordt dit signaal afgegeven door glutamaat, een neurotransmitter die communiceert tussen neuronen. Maar wat gebeurt er in planten?

Toen glutamaatdruppels werden toegepast op normale, niet-transgene planten, werden ook schade-achtige reacties waargenomen, wat aangeeft dat Glutamaat kan het schadesignaal in planten nabootsenDit suggereert dat planten deze neurotransmitter kunnen detecteren, en ondersteunt een bevinding die is gepubliceerd in een onderzoek uit 2013.

Bovendien, wanneer een plant langdurige en ernstige schade oploopt, bijvoorbeeld wanneer planteneters zich voeden met de bladeren, neemt de calciumproductie toe. Dit stimuleert vervolgens de synthese van chemicaliën die giftig zijn voor de dieren die de plant eten.

Een opvallend voorbeeld hiervan zijn de Zuid-Afrikaanse acacia's en koedoes, gepubliceerd in New Scientist in 1990Toen de koedoes de acaciabomen begonnen te overexploiteren, reageerden ze door ethyleen te produceren, een gas dat de productie van tannines stimuleert. Deze giftige stoffen vergiftigden de dieren en beschermden de plant. Bovendien produceerden deze planten meer tannines als reactie op stress, wat een afweermechanisme vormde dat andere planten in de buurt kan waarschuwen.

De toename van calcium, dat de productie van tannines en andere beschermende stoffen stimuleert, laat zien dat planten op complexe manieren reageren op milieuschade. Zelfs de geur van vers gemaaid gras is eigenlijk een communicatiemiddel van de planten, die nuttige insecten zoals sluipwespen aantrekt, die helpen bij de bestrijding van plagen.

Concluderend kunnen we stellen dat planten weliswaar geen pijn voelen op dezelfde manier als dieren, maar dat ze wel op verrassende manieren reageren op schadelijke prikkels en stress. Hierbij tonen ze een vorm van perceptie en communicatie die we nog steeds niet helemaal begrijpen.