Разумны ли растения? Зависит от определения
Золотарник может воспринимать соседние растения, не касаясь их, — он анализирует соотношение дальнего красного света, отражённого от их листьев. Когда золотарник поедают травоядные, он адаптирует свою реакцию в зависимости от того, есть ли рядом другое растение.
Можно ли считать такую гибкую, адаптивную реакцию в реальном времени признаком интеллекта растений?
Ответить сложно, но химический эколог Андре Кесслер приводит аргументы в пользу интеллекта растений в недавней статье в журнале Plant Signaling and Behavior.
«Существует более 70 опубликованных определений интеллекта, и нет согласия о том, что это такое, даже в рамках одной области», — сказал Кесслер, профессор кафедры экологии и эволюционной биологии.
Многие считают, что интеллект требует центральной нервной системы, где электрические сигналы обрабатывают информацию. Некоторые биологи растений приравнивают сосудистую систему растений к нервной и предполагают наличие некоего централизованного органа для обработки информации. Кесслер с этим не согласен.
«Нет убедительных доказательств гомологии с нервной системой, хотя электрическая сигнализация у растений явно есть. Вопрос в том, насколько она важна для обработки сигналов среды», — сказал он.
Чтобы обосновать интеллект растений, Кесслер и его соавтор, аспирант Майкл Мюллер, сузили определение до базовых элементов: «Способность решать проблемы на основе информации из окружающей среды для достижения конкретной цели».
В качестве примера Кесслер указывает на своё более раннее исследование реакции золотарника на поедание вредителями. Когда личинки жуков-листоедов едят листья, растение выделяет летучие органические соединения (VOCs), которые сигнализируют насекомым, что растение повреждено. Соседние растения золотарника улавливают эти VOCs и активируют собственную защиту. Таким образом золотарник перенаправляет травоядных на соседей, распределяя ущерб.
В статье 2022 года в журнале Plants Кесслер и его соавтор Александр Чаута показали в экспериментах, что золотарник также воспринимает высокое соотношение дальнего красного света, отражённого от листьев соседей. Если соседи есть и растение едят жуки, оно больше инвестирует в толерантность (ускоряет рост), но также начинает производить защитные соединения. Если соседей нет, ускоренного роста не происходит, а химический ответ на травоядных заметно отличается.
«Это соответствует нашему определению интеллекта, — говорит Кесслер. — В зависимости от информации из среды растение меняет своё стандартное поведение».
Соседние растения золотарника также проявляют интеллект, воспринимая VOCs, сигнализирующие о вредителе. «Летучие выбросы от соседа предсказывают будущее травоядение. Они используют сигнал среды, чтобы предсказать будущую ситуацию и действовать на опережение».
Применение концепции интеллекта к растениям может вдохновить новые гипотезы о механизмах и функциях химической коммуникации растений, а также изменить представления о том, что такое интеллект.
Последняя идея особенно актуальна на фоне интереса к искусственному интеллекту (ИИ). По словам Кесслера, ИИ, по их определению, не является интеллектом, так как не решает проблемы для достижения цели, а лишь выявляет паттерны в доступной информации.
Кесслера интересует идея математиков 1920-х годов, которые предположили, что растения функционируют скорее как ульи. Каждая клетка подобна отдельной пчеле, а всё растение — улью.
«Это означает, что "мозг" растения — это всё растение целиком, без необходимости централизованной координации», — сказал Кесслер.
Вместо электрической сигнализации в этом суперорганизме используется химическая. Исследования показали, что каждая клетка растения обладает широким восприятием спектра света и сенсорными молекулами для обнаружения специфических летучих соединений от соседей.
«Они могут очень точно "обонять" среду; насколько мы знаем, это может каждая клетка», — сказал он. Клетки могут быть специализированы, но все воспринимают одни и те же сигналы и общаются через химическую сигнализацию, чтобы запустить коллективный ответ в росте или метаболизме.
«Эта идея мне очень нравится», — заключил он.