Da li biljke imaju memoriju? Da li mogu da pamte? Da li, u tom slučaju može da se govori o „neurologiji“ biljaka?

Biljke su izuzetno plastični organizmi. Oni kontinuirano primaju i integrišu informacije o životnoj sredini i prilagođavaju svoj rast i razvoj tako da favorizuju preživljavanje i opstanak. Ova integracija informacija utiče na naredne životne faze biljke ili razvoj narednih generacija, pa se može smatrati pamćenjem. Dakle, pamćenje biljaka je mehanizam pomoću kojeg biljke adaptivno reaguju na različita okruženja. Kao takva, memorija biljaka ima sofisticirani osnovni molekularni mehanizam sa više komponenti i slojeva. U ovom pregledu sumiraćemo neka od dostignuća u razumevanju biljne memorije na osnovu istraživanja brojnih naučnika.

Ako pod memorijom podrazumevamo sposobnost formiranja, skladištenja i ponovnog pozivanja na informacije, onda biljke definitivno pamte. Dr Monica Gagliano, profesorka biologije sa Univerziteta Zapadna Australija i njene kolege dizajnirali su ekperimente na biljci Mimosa pudica (stidljiva mimoza). Poznato je da ova biljka skuplja svoje listove na najmanji nadražaj iz spoljašnje sredine, ali je sposobna da pamti i nadražaje koji su bezopasni (poput kapljice vode) i da na njih ne reaguje. Australijski naučnici su testirali kratkotrajnu i dugotrajnu memoriju ove biljke, pod uslovima slabog i jakog osvetljenja, prskajući biljku vodom preko posebnog aparata. Eksperiment je pokazao da biljka prestaje sa skupljanjem listova nakon što „nauči“ da joj prskanje vodom ne nanosi nikakvu štetu. Biljke su bile sposobne da pamte naučeno i po nekoliko nedelja, čak i kad je došlo do promene uslova u spoljašnjoj sredini. Naučnici su ovo objasnili time da biljkama možda nedostaje mozak i nervno tkivo, ali one poseduju ćelijsku signalizacionu mrežu, baziranu na kalcijumu, slično životinjama.


^{Mimosa pudica; skupljanje listova mimoze prilikom dodira}

Da biljke imaju memoriju potvrdila su i istraživanja naučnika Daniela Chamovitza koji otkriva da biljke vide, osećaju, pamte... Poznato je da biljke koriste svetlost, ne samo zbog procesa fotosinteze, već i kao signal koji utiče na rast biljaka. Čamović je u istraživanju otkrio jedinstvenu grupu gena nephodnih da bi biljka znala da li se nalazi na svetlosti ili je u mraku. On je mislio se da su ovi geni jedinstveni za svet biljaka, ali je kasnije otkrio da je ova ista grupa gena i deo DNK čoveka. Mnogo godina kasnije saznalo se da su ovi geni važni i kod životinja, kod kojih deluju kao tajmer za ćelijsku deobu, rast neurona i funkcionisanje imunog sistema.

I ostala istraživanja naučnika širom sveta govore da biljke imaju memoriju, pa čak i nekoliko različitih tipova memorije, baš kao i čovek. One poseduju kratkotrajnu memoriju, imuno memoriju, pa čak i transgeneracijsku memoriju. Kraktotrajna memorija može se objasniti na primeru biljke Dionaea muscipula (Venerina muholovka), kojoj moraju da budu dodirnute dve dlake da bi se listovi zatvorili i tako uhvatili insekata, pri čemu ona pamti da je bila dodirnuta. To, međutim, traje samo 20 sekundi i onda biljka zaboravlja. Dokazano je da je ova kratkotrjna memorija bazirana na elektricitetu, poput neurološke aktivnosti. Dugotrajna memorija se bazira na epigenetici, tj. promeni u aktivnosti gena, koje ne zahtevaju alternacije u DNK kodu, kao što je to slučaj kod mutacija.

^{Dionaea muscipula}

Imati pamćenje na stres je izuzetno važna adaptacija biljaka na promenljive uslove spoljašnje sredine. Vrlo je verovatno da će jedan topli dan biti praćen drugim toplim ili čak vrućim danima. Kako biljke pamte stresne uslove? Generalno, pojedinačne ćelije su u stanju da reaguju na akutni stres. To se dešava na različitim nivoima. Na primer, može se promeniti metabolizam ili se odgovarajući geni mogu aktivirati ili deaktivirati, što rezultira sintezom ili smanjenjem ključnih proteina u ćeliji. Takođe, postalo je jasno da zbog toplotne memorije, drugi, jači stres samo odlaže rast biljke, ali ga ne inhibira na duži rok. Inhibicija rasta tokom toplotnog perioda ima apsolutni smisao i neophodna je za preživljavanje, jer to sprečava formiranje cvetova tokom ovog perioda i na taj način se suprotstavlja mogućem gubitku prinosa. Sposobnost biljke da formira memoriju i na taj način se adaptira na nadolazeće stresne uslove je od velikog interesa, posebno za poljoprivredu, kako bi se u budućnosti mogle uzgajati biljke otpornije na promene klime.

Biljke koje su preživele period suše, naučene su da preveziđu ovu vrstu stresa zahvaljujući sećanju na to iskustvo. Najnovija istraživanja su potvrdila naučnu osnovu, koju su vrtlari i rasadničari već primetili kroz svoj rad, a to je da je presađivanje biljaka bolje kada se biljci prvo uskrati voda, pa se tek potom zalije i presađuje. Radeći sa biljkom iz roda Arabidopsis, istraživački tim Michaela Fromma, sa Univerziteta Nebraska, uporedio je reakciju biljaka koje su prethodno bile pod stresom zbog nedostatka vode i onih koje nisu. One biljke koje su ranije bile suočene sa stresom brže su se oporavile sledeći put kada su bile dehidrirane. One koje nisu, brže su venule i njihovo lišće je gubilo vodu većom brzinom.

^Arabidopsis

Na koji onda način biljke pamte? Mehanizmi biljne memorije još uvek nisu razjašnjeni do kraja, ali se zna da biljnu memoriju često karakterišu pojačani molekularni odgovori nakon izlaganja naknadnom stresu, koji se može sastojati od pojačanog, efikasnijeg ili bržeg odgovora. Do danas je razjašnjeno nekoliko molekularnih mehanizama koji podržavaju biljnu memoriju. Jedan mehanizam formiranja pamćenja mogu biti trajne promene u nivoima ključnih signalnih metabolita ili faktora transkripcije, što daje objašnjenje kako se metabolizam biljaka menja i održava izloženošću različitim stresovima. Drugi mogući put bi mogle biti promene stanja hromatina, kao što su modifikacije histona, metilacija DNK ili pauziran enzim RNK polimeraza, koja bi mogla igrati dalju ulogu u ekspresiji gena koji utiču na reakcije pamćenja.

Zaključak svega je da biljke nemaju neurone, ali imaju međućelijsku komunikaciju i skladište informacija, kao i mogućnost njihovog procesiranja. Biljke su kompleksni organizmi koji žive bogate i senzualne živote. Njihova ukorenjenost u zemljištu čini ih imobilnim, što znači da one ne mogu da pobegnu od nepovoljnih uslova sredine, ne mogu da migriraju u potrazi za hranom ili svojim parom, kao ostala živa bića. Zato su biljke morale da razviju osetljive i kompleksne senzorne mehanizme koji će im omogućiti da prežive u promenljivim uslovima okoline. Jedan od preduslova za to je sposobnost pamćenja nečega što se već desilo. 


Autor: prof. dr Biljana Bojović
Obradio: Dejan Milošević

• doc. dr Snežana Branković: 1) ŠTA PREDSTAVLJAJU BOTANIČKE BAŠTE; 2) BOTANIČKE BAŠTE SRBIJE; 3) BOTANIČKA BAŠTA U KRAGUJEVCU; 4) POSEBNI PRIJATELJI BOTANIČKE BAŠTE
• prof. dr Marijana Kosanić: 1) O GLJIVAMA; 2) NUTRITIVNA SVOJSTVA GLJIVA; 3) TROVANJE GLJIVAMA; 4) JESTIVE GLJIVE I NJIHOVE OTROVNE "DVOJNICE"; 5) GLJIVE KAO LEK; 6) NAJPOZNATIJE LEKOVITE GLJIVE; 7) NAJPOZNATIJE LEKOVITE GLJIVE II
• Nenad Zlatić, asistent: 1) FORENZIČKA BOTANIKA; 2) UPOTREBA BILJAKA U FORENZICI; 3) PRIMENA BILJAKA U FORENZICI; 4) KORIŠĆENJE BILJAKA U FORENZICI; 5) KORIŠĆENJE POLENA U FORENZICI; 6) POLEN U FORENZICI; 7) POLEN U FORENZICI II
• prof. dr Gorica Đelić: 1) LEKOVITO BILJE; 2) LEKOVITO BILJE II; 3) LEKOVITO BILJE III; 4) LEKOVITO BILJE IV; 5) LEKOVITO BILJE V; 6) LEKOVITO BILJE VI; 7) LEKOVITO BILJE VII
• dr Filip Grbović: 1) INVAZIVNE BILJNE VRSTE I NJIHOVA STANIŠTA; 2) INVAZIVNE BILJNE VRSTE SRBIJE I UTICAJ NA STANIŠTA; 3) HEMIJSKE INTERAKCIJE IZMEĐU BILJAKA – ALELOPATIJA; 4) ZNAČAJ ALELOPATIJE ZA EKOLOGIJU I PRIMENJIVOST U PRAKSI; 5) JALOVIŠTE RUDNIKA AZBESTA "STRAGARI" – VIŠEDECENIJSKI EKOLOŠKI PROBLEM; 6) JALOVIŠTE RUDNIKA AZBESTA STRAGARI – MOGUĆNOSTI BIOLOŠKE REKULTIVACIJE; 7) EKSPLOATACIJA ENERGIJE I MINERALA – CENA RAZVOJA NA ŠTETU PRIRODE
• prof. dr Biljana Bojović: 1) HLOROFIL - ZELENO ZLATO; 2) BILJKE IZ EPRUVETE; 3) POKRETI BILJAKA; 4) NOBELOVE NAGRADE ZA OTKRIĆA U OBLASTI PROCESA FOTOSINTEZE; 5) STARENJE BILJAKA; 6) TRANSGENE BILJKE
• dr Dragana Jakovljević: 1) BILJNE MATIČNE ĆELIJE; 2) I BILJKE NOSE OŽILJKE; 3) KULTURA BILJNIH ĆELIJA I TKIVA; 4) KULTURA BILJNIH ĆELIJA I TKIVA II; 5) KULTURA BILJNIH ĆELIJA I TKIVA III; 6) KULTURA BILJNIH ĆELIJA I TKIVA IV

UPOZNAJ PRIRODU DA BI JE VIŠE VOLEO

STRANICA KOJA SE ČUJE - ZORAN MODLI
PRVI PRVI NA SKALI FB STRANA, TVITER, INSTAGRAM 

PODRŽI PPNS!

• DONACIJE I SPONZORSTVA
• REKLAMNE USLUGE
• STATUT PPNS
• IMPRESUM
• O IMENU I SADRŽAJU