• Bioteaduste Üliõpilaste Selts

Taimede neurobioloogia: kas taimedel on teadvus?



2006. aastal avaldasid kuus teadlast artikli, kus võtsid esimest korda kasutusele väljendi taimede neurobioloogia. Autorid väitsid, et taimed kasutavad elektrilisi ja keemilisi signaalisüsteeme, mis on homoloogsed loomade närvisüsteemile. Antud valdkonna teadlaste eesmärk on uurida, kas sõnad nagu teadlikkus ja intelligents, mida on siiani kasutatud vaid loomade uurimiseks, võiksid kehtida ka taimede kohta. Alates artikli avaldamisest on tegu olnud väga kontroversiaalse ja polariseeriva valdkonnaga, milles on hiljuti nii mõnigi huvitav avastus tehtud.

Taimedel on nii omavahel kui ka loomadega info vahetamiseks keerukad süsteemid. Puud metsas organiseerivad ennast kaugele ulatuvatesse võrgustikesse, kasutades seente mükoriisat, millega ühenduse läbi saavad puud vahetada informatsiooni ja isegi toitaineid. Seeneniidistiku levides ühendavad need omavahel mitmeid taimi. Suzanne Simardiga, kes on professor Briti Kolumbia Ülikoolis ja tema kolleegid kasutasid süsiniku isotoope toitainete liikumise jälgimiseks. Mõned päevad pärast puusse radioaktiivse isotoobi viimist oli see levinud laiali nii, et kolmekümne ruutkilomeetri raadiuses polnud ühtegi puud, kus seda leidunud poleks. Juuri võibki pidada nn intelligentse käitumise üheks olulisemaks osaks. Juured tunnevad näiteks ära, kas teised läheduses olevad juured on tema enda omad, liigikaaslase omad või võõrad ning suudavad ka oma sihti muuta enne läbitungimatu takistuse või toksilise aineni jõudmist. Metsas kasvavad puud jagavad toitaineid eelkõige just enda varjus olevate järeltulijatega, kuni need piisavalt suureks kasvavad, et valgusele ligi pääseda. Üks taimede neurobioloogiale aluse panijatest, Stefano Mancuso, väidabki, et ühe võimsa aju asemel on taimedel miljon pisikest arvutusstruktuuri, mis töötavad koos keerulises võrgus, mida ta võrdleb internetiga. Sellise evolutsioonilise valiku tugevus on võimekus ellu jääda pärast isegi 90% biomassi kaotamist, mis on oluline taimede paikse eluviisi juures. Üks kavalamaid näiteid taimede infovahetusest on mais, mis röövikute rünnaku ohvriks sattudes eritab spetsiaalseid kemikaale, millele reageerivad teatud herilaseliigid, kes taime kahjuritest vabastavad ja röövikud hävitavad. Selle põhjal saame kindlalt öelda, et taimed reageerivad keskkonnatingimustele ja on võimelised infot vahetama, aga mida see suures pildis tähendab? Kas tegemist on teadliku reaktsiooni või lihtsalt kohastumusega?


Üks kuulsamaid taimede neurobioloogia pooldajaid on ökoloog Monica Gagliano, kelle katseid kuulsas 2013. aastal New Yorkeris avaldatud artiklis tutvustati. Gagliano valmistas spetsiaalse aparaadi, mille abil võis Mimosa pudica taimi järsult regulaarselt jala ehk umbes 0,3 meetri võrra allapoole kukutada. Tegemist on taimega, mis kukkudes tõmbab oma lehed kokku, kuid pärast kordusi taim lakkas reageerimast (mõni juba pärast nelja kukkumist). Gagliano kordas katset pärast erinevaid vaheaegu ja leidis, et isegi pärast kuuajalist või pikemat pausi ei tõmba Mimosa pärast kukutamist lehti tagasi kokku. Teadlane väitis, et taim mitte ainult ei paistnud käitumist "õppivat", vaid õppetunni ka meelde jätvat. Ta mainis, et mesilastega sarnaste katsete tegemisel unustasid putukad õpitu vaid neljakümne kaheksa tunni pärast. Gagliano sõnade kohaselt pole taimedel küll aju ega neuraalseid kudesid, kuid nende rakkudes on keerukas kaltsiumil põhinev signaliseerimisvõrgustik, mis on sarnane loomade mäluga seotud protsessidega. Uurijad Hispaanias Murcia Ülikoolis ja Kanadas Rotmani Filosoofiainstituudis asetasid silindrikujuliste kabiinide keskele 20 potitäit roheliste ubade taimi. Taimed olid tühjas kabiinis või oli nendega seal ka 30 sentimeetri kaugusele maasse istutatud aiakepp. Seejärel kasutasid teadlased taimede liikumise jälgimiseks time-lapse fotosid, kuni võrsete ots puutus keppidega. Nad leidsid, et võrsed kasvavad keppide juuresolekul prognoositavamatel radadel, peaaegu nagu suudaksid taimed nende lähedust aimata ja vastusena oma kasvumustreid kohandada. Sellest järeldasid teadlased, et taim teeb rohkemat, kui lihtsalt vastab välisele stiimulile, nagu näiteks valgusele reageerides. Nende väitel on olukorras, kus taim tajub lähedal asuvaid objekte, millega kontakti veel pole, tegemist keerulisema käitumisega ja mitte lihtsalt reageerimisega ning protsessi saab võrrelda loomade kognitiivsete protsessidega.


Taimede neurobioloogia valdkond ja katsetest tehtud järeldused on saanud teadusringkondades palju negatiivset vastukaja. Gagliano artiklit keelduti avaldamast kümne erineva ajakirja poolt enne, kui see kajastust leidis. Probleem ei seisne mitte eksperimentide läbi viimiseks kasutatud metoodikas ega andmete töötluses, vaid teadlase keelekasutuses - Gagliano väitis oma andmete põhjal, et taimed õpivad ja mäletavad informatsiooni, millega sugugi kõik nõus ei ole. Taimede neurobioloogiale on vastu paljud taimebioloogid, näiteks kirjutasid selle valdkonna loomise vastusena kirjutatud kritiseerivale kirjale alla kolmkümmend kuus prominentset bioloogi. 2019. aastal avaldas professor Lincoln Taiz, botaanik California Ülikoolis, artikli nimega ‘Plants neither possess nor require consciousness’, milles lükkas ümber idee taimedest, millel on sellised tunnused nagu teadvus ja tunnetus, põhjendusega, et neil pole lihtsalt vajalikku struktuurilist, organisatsioonilist ja funktsionaalset keerukust, mis loomade ajus pidi arenema enne teadvuse tekkimist. Taiz ütleb, et antropomorfiseerimine ehk inimlike omaduste, emotsioonide või kavatsuste omistamine mitte-inimolenditele on taimede uurimisel ohtlik, sest vähendab uurija objektiivsust.

Suures osas on tegemist siiski filosoofilise küsimusega. Vastuväiteid ei esitata mitte

hiljutistele taimede uurimisel tehtud avastustele, vaid sellele, kuidas neid tõlgendada ja nimetada: kas taimedes vaadeldud käitumisi, mis sarnanevad õppimisele, mälule, otsuste tegemisele ja intelligentsile tohib nende sõnadega nimetada või peaksid need sõnad jääma ekslusiivselt ajudega organismide kirjeldamiseks. Vastus sõltub sellest, kuidas me neid termineid defineerime. Taimedest mõeldes on võib-olla kõige tülikam ja murettekitavam sõna “teadvus”. Kui teadvus on määratletud kui sisemine teadlikkus iseenda reaalsuse kogemisest, võime (tõenäoliselt) järeldada, et taimed seda ei oma. Kuid kui me defineerime selle termini lihtsalt kui ärkveloleku seisundi ja teadlikkuse oma keskkonnast, võivad taimed kvalifitseeruda teadvust omavateks olenditeks, vähemalt vastavalt taimede neurobioloogia valdkonna looja Mancuso andmetel. Ta rõhutab, et oad teavad täpselt, mis asetseb neid ümbritsevas keskkonnas. "Me ei tea, kuidas. Kuid see on üks teadvuse tunnuseid: sa tead oma positsiooni maailmas. Kivi puhul seda öelda ei saa," põhjendab ta oma järeldust.

Kokkuvõtteks võib öelda, et taimede neurobioloogia on metafoor (kõik teadlased paistavad nõustuvat, et taimedel puuduvad rakud, mida saaks neuroniteks kutsuda ehk neurobioloogia nime kasutatakse võrdlusmomendi loomiseks), mis püüab panna meid mõtlema teistugustest informatsiooni töötlemisviisidest, teist tüüpi rakkudest ja nende võrgustikest, mis annavad aluse intelligentsele käitumisele ja alustada arutelu inimesevälisel teadvusel, mis ulatub imetajatest kalade, selgrootute ja taimedeni. Tõendid taimedest kui teadlikest olenditest ja ka teadlikkuse definitsioon pole hetkel aga piisav üheselt aktsepteeritud järelduste tegemiseks.





Lisavaatamist huvilistele - Mancuso TED loeng taimede teadlikkuse teemal: https://www.youtube.com/watch?v=gBGt5OeAQFk


Autor: Katariina Kordemets

Allikad

Gabbatis, J. (2020). Can the wood-wide web really help trees talk to each other? Vaadatud 20.02.21,

https://www.sciencefocus.com/nature/mycorrhizal-networks-wood-wide-web/


Gibson, P. (2016). Pavlov’s plants: new study shows plants can learn from experience. Vaadatud 17.02.21, https://newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/pavlov%E2%80%99s-plants-new-study-shows-plants-can-learn-experience.


Hance, J. (2015). Are plants intelligent? New book says yes. Vaadatud 18.02.21,

https://www.theguardian.com/environment/radical-conservation/2015/aug/04/plants-intelligent-sentient-book-brilliant-green-internet


Hou, C. H. (2019). Botanists Say Plants Are Not Conscious. Vaadatud 18.02.21, https://www.the-scientist.com/news-opinion/botanists-say-plants-are-not-conscious-66101


Pollan, M. (2013). The Intelligent Plant. Vaadatud 20.02.21,

https://www.newyorker.com/magazine/2013/12/23/the-intelligent-plant


Ratner, P. (2019). Plants have sensibilities, but are they conscious? Vaadatud 18.02.21, https://bigthink.com/surprising-science/plants-have-awareness-intelligence-scientists


Rivera-Serrano, E. (2021). Plants: Are they conscious? Vaadatud 15.02.21,

https://www.sciencefocus.com/news/plants-are-they-conscious/


Taiz, T., Alkon, D, Draguhn, A. et al. (2019). Plants Neither Possess nor Require Consciousness. Vaadatud 20.02.21, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31279732/


Pildid:

https://gizmodo.com/is-plant-intelligence-just-a-human-fantasy-1844217825


https://plantae.org/could-plants-be-sentient/

1 view0 comments

Recent Posts

See All

KONTAKT

Bioteaduste Üliõpilaste Selts


Aadress: Riia 23, Tartu 51010, Eesti
E-mail: bysselts@gmail.com
Arveldusarve: Swedbank EE522200221057196814 (saaja: Bioteaduste Üliõpilaste Selts)
Registrikood: 80355504