מחקר חדש מאשר את התקשורת בין צמחי עגבניות ...
https://trustmyscience.com/signalisatio ... ressantes/איתות חשמלי שהתגלה בין צמחי עגבניות מעלה שאלות מעניינות
הידעתם שצמחים מתקשרים זה עם זה? אכן, הם פולטים ומנתחים אותות (שאינם צלילים), המכונים שתיקה. כיום מחקר חדש שופך אור על האותות החשמליים הללו שנשלחים ממפעל למפעל, והשאלות המעניינות שהם מעלים.
היו אלה ד"ר יורי שטסל, פרופסור אמריטוס מכובד באוניברסיטת אלבמה בהונטסוויל (UAH) וד"ר אלכסנדר וולקוב, פרופסור לביוכימיה באוניברסיטת אוקווד, שכתב יחד מאמר מבוסס גם על ניסויים גופניים דוגמנות מתמטית לחקר העברת אותות חשמליים בין צמחי עגבניות.
יש לציין כי המומחיות של ד"ר שטסל היא הנדסת בקרה, ואלגוריתמי בקרה מיושמים באופן נרחב בכל התחומים (למשל בבקרה על כלי רכב חלליים). באוקווד, ד"ר וולקוב בחן את התפשטות האותות החשמליים בתוך צמח וגם בין צמחים דרך רשת של פטריות mycorrhizal שנמצאות בכל מקום בקרקע, ונראות כי הן פועלות כמעגלים אמיתיים. שני החוקרים שיתפו פעולה לראשונה בשנת 2017.
"ד"ר וולקוב הוא מומחה מוביל בתחום הביוכימיה. פעם דיברנו על התפשטות האות החשמלי דרך גזע הצמח ובין צמחים - כלומר התקשורת בין צמחים - דרך האדמה, "מסביר ד"ר שטסל. "הצעתי לבנות מעגל חשמלי מקביל ומודל מתמטי מקביל המתאר תהליכים אלה," הוסיף.
דוגמנות מתמטית זו מבוססת על משוואות דיפרנציאליות רגילות וחלקיות. ד"ר שטסל היה אחראי על בניית הדגמים, הפעלת הדמיות והפקת החלקות. "אילו יתרונות נוכל להפיק מהמודלים המתמטיים של תהליכי תקשורת? הוא שאל. "התשובה מאוד פשוטה: אנו יכולים להשתמש במודל המתמטי כדי לדמות את התהליכים שנלמדו במחשב במקום לבצע ניסויים ארוכים ויקרים," הסביר.
בבוטניקה, תקשורת בצמחים (המכונה גם תקשורת צמחים, או תקשורת צמחים) אינה פעולה משתקפת (כמו תקשורת אנושית), אלא כרוכה במפעל הפולט פליטה פלסטית ומותנית של האות בהתאם לגירויים. סביבתי, הקשורה בתגובה מהירה של האורגניזם המקבל. הסיבה לכך היא שצמחים מפיקים אותות חשמליים המתפשטים דרכם.
במקרה ספציפי זה, כאשר שורשי העגבניות מבודדים זה מזה בניסיונם עם חלל אוויר ביניהם, עכבתם החשמלית של החלל גדולה מאוד. "איתותים חשמליים לא יעברו במרחב הזה," מסביר שטסל. ואכן, בניסוי זה נמנעה תקשורת בין צמחים דרך שורשיהם, כפי שגילה וולקוב.
עם זאת, כאשר צמחים חיים באדמה משותפת, ניסויים שנערכו על ידי ד"ר וולקוב גילו כי עכבת האדמה אינה גדולה במיוחד, וכי הם יכולים לתקשר על ידי העברת אותות חשמליים אחד לשני דרך הרשת mycorrhizal ב- קרקע, אדמה. "חקרנו, באופן ניסיוני ואנליטי, באמצעות הדמיות, את רשת התקשורת בין שני מפעלים בלבד", הסביר שטסל.
מחקר עגבניות, שהתמקד במחקר הניסוי ובמודלים מתמטיים של התפשטות האות החשמלי בין צמחים מאותו המין, פותח דלתות חדשות בשאלה: האם צמחים מתקשרים ביניהם (בין מינים שונים) דרך פטריות? "אני חושב שייתכן בהחלט שהאותות עלולים להתפשט דרך רשת השורשים ולהתפשט לאדמה או אדמה נפוצה מצמח עגבניות לעץ עץ אלון. האדמה ממלאת את תפקיד המנצח, "מסביר שטסל.
יתרה מזאת, יש לציין כי אופי ההודעות שנשלחו אינו ידוע והאפשרות לקוגניציה חרגה ממסגרת הניסוי. אך לדברי שטסל, מדובר בשאלות מעניינות ביותר. "עד כה לא בוצע שום מחקר העיבוד הקוגניטיבי של אותות חשמליים שהועברו והתקבלו על ידי מפעלים", הוא אומר. "אבל בעיה נוספת היא ללמוד את התקשורת של הצמחים באמצעות גלים חשמליים באוויר. זה סיפור אחר לגמרי, שטרם נחקר לעומק, "הוסיף.
