في فهم النبات، ذكاء النبات plant intelligence هوقدرة النبات على الاحساس بالبيئة المحيطة وتعديل شكله وفسيولوجيته ونمطه الظاهري حسب ذلك. وتنهل الأبحاث من حقول فسيولوجيا النبات وفهم البيئة وفهم الأحياء الجزيئي.

قد تكون النباتات خضراء اللون، لكنها ليست غبية أبدا!

نفاذ البصيرة، الذكاء، الحزم، والذاكرة القوية… كلها صفات جديرة بالإعجاب ، وهي جميع ما تتمنى حتى تجده في صديقك، أوزميلك، أوطبيبك، أوفي نباتك المنزلي!

توقف لحظة …هل تظن حتى الحياة الذكية لا توجد في عالم النبات،يا ترى؟ هل إذا ذكرت لفظة "كرنب" أو"خضار" فلن تكون صفة "عبقري" هي أول ما يتبادر إلى ذهنك،يا ترى؟ وإذا نطق أحد أصدقائك حتى لديك بصيرة أزهار الأقحوان ، فلا أظن أنك ستأخذ الأمر على أنه إطراء! لكن الأبحاث الحديثة تشير إلى حتى النباتات قد بُخست حقها بصورة كبيرة ؛ فالنباتات لديها القدرة على إجراء الحسابات ، كما أنها تظهر أدلة على بصيرة ثاقبة، وهي تتذكر ما يحدث لها. ويصر توني تريفاواس Trevawas من جامعة إدنبره الاسكتلندية على حتى هذه القدرات تشكل الأساس لنوع حديث من الذكاء. وهويعتقد حتى الفرق الحقيقي الوحيد بين أفراد المملكة الحيوانية وبين النباتات هوعدم قدرة أفراد المملكة الأخيرة على الحركة. وقد اعتدنا على الحكم على الذكاء من خلال الأفعال ؛ فما نعمله وما نقوله هوما يشير على ما يحدث داخل عقولنا. ولذلك فإن النباتات، نظرا لكونها صامتة وثابتة في موضعها، لا تبدوذكية بهذا المنطق. لكنها في الواقع تتحرك وتتفاعل مع العالم المحيط بها – وهي تعمل ذلك بطرق ذكية! يمكن للنباتات حتى تستوعب المعلومات، وتحسب العواقب، وتستجيب للعالم حولها من خلال سلسلة معقدة من سبل إرسال الإشارات الجزيئية تشبه بصورة مدهشة تلك الموجودة في عقولنا البشرية! ومن المثير فهم حتى القدرات الحسابية للنباتات تصل في جودتها إلى مثيلاتها في الكثير من الأنواع الحيوانية.

الأحاسيس في النبات

ومن الحقيقي حتى النباتات تمتلك أحاسيس خاصة بها (انظر الإطار) ؛ فيمكنها اكتشاف والاستجابة للضوء، والأصوات، والكيماويات، والاهتزازات، واللمس ، ناهيك عن الماء، والجاذبية، والحرارة. وتتمثل استجابتها عادة في تغيير نمط نموها ، ولكن بطريقة أكثر تنوعا وتعقيدا مما تقدر حتى تتخيل!

وخلال السنوات القليلة الماضية، ازداد عدد فهماء النبات والبيئة الذين يستخدمون ألفاظا مثل "البحث عن الغذاء" foraging، و"التنافس"،و"التخفي من الضواري" predator evasion، عندما يتحدثون عن النباتات. ويقول فهماء النبات أنهم يستخدمون مصطلح "سلوك النبات" بصورة روتينية في الوقت الحاضر، فالنباتات أبعد ما تكون عن كونها كائنات سلبية. فمثلها مثل الحيوانات، تستجيب النباتات للتلميحات الصادرة من البيئة المحيطة بها.

ويرى أغلب الفهماء هذه الاستجابات على أنها نواتج انعكاسية محددة مسبقا predetermined : أي النتيجة الرائعة لملايين السنين من التكيف التطوري ، لكن البعض يرون أنها استجابات مرنة ومتكيفة ، فالمرونة في نظرهم ما هي إلا بصيرة نافذة. فالنباتات تضبط نموها وتطورها للوصول بلياقتها في بيئة متغيرة إلى الحد الأقصى ، وهوما يتوافق تماما مع تعريف الذكاء الذي وضعه ديفيد ستينهاوس Stenhouse ، وهوفيلسوف وعالم نفس من نيوزيلندا ألف كتابا في سبعينيات القرن العشرين عن تطور الذكاء. وقد تحدث ستينهاوس عن الذكاء على أنه "سلوك تكيفي متغير خلال فترة حياة الفرد" ؛ وبالتالي فالاستجابات الذكية ليست مجرد عمليات تكيف على سلم زمني تطوري ، كما أنها أكثر من بضع استجابات محددة مسبقا ويمكن التنبؤ بها. وإذا افترضنا صحة هذا التعريف، يعتقد بعض الفهماء، ومنهم تريفاواس، حتى جميع النباتات لديها نوع من السلوك الذكي. وفي البداية، يدعي تريفاواس حتى النباتات بوسعها التنبؤ بالمشكلات المستقبلية، ومن ثم اتخاذ القرارات التي من شأنها تجنب التعرض لها! ويفهم فهماء النبات منذ زمن حتى البراعم النامية يمكنها استشعار النباتات المحيطة بها . وتقوم الأوراق الخضراء للنباتات بامتصاص الضوء الأحمر لكنها تعكس الأشعة دون الحمراء ، ويمكن للنباتات إدراك التغير في نسبة الضوء الأحمر إلى الأشعة دون الحمراء، والتي تشير لوجود نباتات خضراء مجاورة. ويقول الفهماء حتى النباتات تتسقط نتائج مثل هذا الوجود ، ومن ثم تتعهد على أكثر المواقع المحيطة بها احتمالا لأن تقابل منافسة في المستقبل، ثم تتخذ إجراءات للمراوغة إذا لزم الأمر. وهنا يقوم النبات بتغيير شكله بالكامل ، وعدد وشكل أغصانه ، بالإضافة إلى هجريب جذعه للحصول على أفضل وضع ممكن في لقاءة الشمس. وبرغم حتى ذلك لا يماثل تماما عمل العقل الموجه لمشروع بشري، لكنها استجابة تكيفية متغيرة تؤدي الغرض ذاته.

ويمكن للنباتات أيضا حتى تقوم بأفعال اجتنابية كبرى ؛ عملى سبيل المثال، تمتلك النخلة المرتكزة stilt palm جذعا مرتفعا على جذور داعمة ، بحيث ترتفع فوق التربة ؛ وعندما تتعدى النباتات المجاورة على حصتها من الضوء أوالمواد المغذية، تتخذ عمل مراوغة واضحا للغاية – إذ تتحرك النخلة بكاملها تجاه أقصى اتجاه لضوء الشمس عن طريق نموجذور داعمة جديدة باتجاه الجانب المشمس ، بينما تذوي تلك الجذور الموجودة ناحية الظل وتموت. وهوسلوك متعمد في غاية الوضوح، ومن المؤكد أنه عمل تكيفي ، فهل يعد ذلك علامة أخرى على الذكاء؟ وليس من المدهش فهم حتى كثيرين لا يعتقدون ذلك! ومع ذلك ، فاستجابات النباتات تشبه أفعالنا الانعكاسية reflex actions ، أوالغريزية ، أومخاوفنا الفطرية ؛ فعندما تزيد معدلات نمونبات ما ليصبح أطول من النباتات المجاورة لأنه "يراها" ، أوعندما يقبل بخفض معدلات نموه للتعامل مع إشارات متضاربة مثل تذبذبات الرياح، والتي تؤدي عادة لإيقاف نموالنبات كلية ، والأشعة دون الحمراء – والتي عادة تحفز نموه، يظهر النبات عندها كمتخذ ماهر للقرارات المعقدة ، لكنها – برغم ذلك- لا تعدوكونها مجرد استجابات صماء مبرمجة مسبقا.

ويعترض تريفاواس مرة أخرى، فهويرى حتى الكثير من النباتات تُظهر مرونة سلوكية تتخطى كونها مجرد أفعال انعكاسية أوبرمجة مسبقة ؛ فالجذور بوسعها حتى تتبع مدروجات gradients المعادن أوالرطوبة في التربة ، لكنها لا تتبع دائما السبيل المباشر –والبسيط-لذلك ؛ فقد تفهم الفهماء السلوك الاغتذائي لعشب زاحف اسمه الجليشوما Glechoma ؛ فعند وجود هذه الأعشاب في تربة جيدة، تنمولها المزيد من الأغصان والبراعم والأوراق، كما تكوِّن تكتلات من الجذور بسرعة أكبر لتستغل الرقعة المحيطة بها بالكامل. ولكن عند وجودها في منطقة قاحلة ، فهي تنتشر لمسافة أبعد وبسرعة أكبر ، كما لوكانت تهرب ، كما تكون سيقانها الأرضية rhizomes أحمل بصورة عامة، كما تنمولها أعداد أقل من الفروع.

ويعني هذا حتى البراعم الجديدة تنموبعيدا عن النبات الأصلي وتبحث بنشاط عن رقع جديدة غنية بالموارد اللازمة لها، كما حتى مقدار النمولا يرتبط فقط بالجودة المطلقة لرقعة الأرض الموجود فيها النبات، بل بمدى جودتها بالنسبة للتربة المحيطة بها. وليس هذا جميع شيء، بل إذا التجارب أظهرت حتى النباتات التي تنتمي لفصيلة واحدة يمكنها حتى تستشعر وجود جذور النباتات المنافسة ، ومن ثم تتوجه لمناطق أخرى- حتى ولوكان لا يزال هناك الكثير من الغذاء في المنطقة الأصلية!

ومن بين الأمثلة الدالة على مرونة وبصيرة النباتات ، استراتيجية الاغتذاء المدهشة للنبات الطفيلي المسمى بالهالوك dodder ، والذي درسته في أوائل التسعينات من القرن العشرين كولين كيلين والتي تعمل حاليا في جامعة ساوثهامبتون البريطانية، فالهالوك لا يعتمد في تغذيته على عملية التخليق (البناء) الضوئي photosynthesis كغيره من النباتات، لكنه يقوم بدلا من ذلك بالالتفاف حول النبات "المضيف" ، مخترقا جذره لامتصاص المواد المغذية والماء. ويرى الباحثون حتى ذكاء هذا الطفيلي يتمثل في تسقط كم الطاقة التي سينتجها النبات المضيف، وتحديد مدى الجهد اللازم لاستغلال هذه الطاقة.

ويستغرق الأمر نحوأربعة أيام قبل حتى يبدأ الهالوك في سحب أية مغذيات ، لكن قبل ذلك بوقت طويلقد يكون الطفيلي قد تسقط بصورة ما كيف من الممكن أن سيكون مدى خصب النبات المضيف، وبالتالي تنموله وفقا لذلك جذور أقل أوأكثر تلتف حول المضيف. وتؤدي المزيد من الجذور إلى نموعدد أكبر من البراعم ومن ثم قدر أكبر من الاستغلال، لكن إذا كان النبات المضيف ضعيفا، فسيكون ظهور عدد كبير من البراعم مضيعة لطاقة الهالوك. وقد أظهرت أبحاث كيلي حتى استراتيجيات الاغتذاء لنبات الهالوك تتوافق مع جميع النماذج الرياضية التي وضعت لتفسير اقتصاديات الاغتذاء الحيواني animal foraging، والتي تصف متي يجب عليك حتى تأكل، ومتى يتوجب عليك التحرك، اعتمادا على جودة الرقعة التي يوجد فيها النبات ، وجودة الرقع المجاورة الأخرى. قد لاقد يكون الهالوك هوأكثر الضواري النباتية دهاء، ولكن فيما يتعلق بسلوكه الاغتذائي، فيمكنه إجراء الحسابات مثله مثل أي حيوان.

ويتمثل الدليل الرئيسي في نظر أصحاب نظرية الذكاء النباتي في أنها تظهر مرونة بارعة في استجاباتها، بمعنى أنها تكون متغيرة بصورة تكيفية ، وليست مجرد متكيفة فقط.

ولكل نبات تفرده وخصوصيته، فليست هناك بذرتين تنتجان نبتتين متطابقتين تماما، حتى لوكانتا متماثلتين وراثيا وتمت زراعتهما تحت ظروف متشابهة ظاهريا، أضف إلى ذلك استجابتها لأكثر من 15 نوعا مختلفا من الإشارات الحسية- بما فيها الضوء، والمواد الكيماوية، والماء، والجاذبية، ونوع التربة، والأذى- والتي يتم دمجها والمقارنة بينها بحيث تعتمد جميع استجابة على مزيج معقد من العوامل… من الواضح حتى النباتات تتمتع بمرونة عالية بالعمل! ومثلما يحدث في جهاز عصبي سهل (لحيوان بدائي ، على سبيل المثال)، تمتلك أنظمة الإشارات النباتية هذه إمكانيتي إجراء الحسابات والتفهم. وكما أشار إليه تشارلز داروين منذ أكثر من 100 سنة:"من عدة جوانب، يظهر حتى الضوء يؤثر على النباتات بنفس الكيفية تقريبا التي يؤثر بها على الحيوانات بواسطة الجهاز العصبي". لكن الأمر احتاج التوصل إلى تقنيات البيولوجيا الجزيئية الحديثة لإظهار مدى التشابه بين الأجهزة العصبية للحيوانات وبين أنظمة الإشارات الحسية في النبات.

وتستخدم النباتات التغيرات الحادثة في الفولطية voltage عبر أغشيتها الخلوية لإرسال إشارات كهربية من منطقة إلى أخرى ، بصورة تشبه جهود العمل Action potentials التي تنتقل عبر أعصابنا نحن البشر. ومثلما يحدث في الإشارات الناقلة للألم في الإنسان، يمكن لجهود العمل هذه إرسال إشارات مفادها حتى جزءا من النبات قد تأذى. وكثير من المواد الكيميائية التي تستخدم لنقل الإشارات داخل وبين الخلايا النباتية تشبه تماما تلك المستخدمة في معالجة المعلومات داخل وبين الخلايا العصبية في المخ البشري. وتستجيب جميع من الخلايا الحيوانية والنباتية للبروتينات، والأحماض النووية، والأيونات ، والهرمونات، والجلوتامات، والكالسيوم، والنوكليوتيدات الحلقية ، وإنزيمات كيناز البروتين – وهي لغة معقدة للإشارات تتشاركها مملكتان مختلفتان تماما من الكائنات الحية، فسبحان الله خالق جميع شيء.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن الأسس الجزيئية لعمليات التفهم والذاكرة متشابهة أيضا؛ فعندما تتفهم الحيوانات حتى تهرب بسرعة أكبر من تهديد متكرر، مثل طعام أصابها بالسقم من قبل، أوسياج مكهرب يفاجئها بين الحين والآخر، تزداد سرعة وحجم الإشارة الكهربية في خلال دقائق معدودة. وهناك منظومة تستخدم أيونات الكالسيوم ، ومواد كيميائية تسمى المراسيل الثانية ، بالإضافة إلى عدد قليل من الإنزيمات التي تجعل القنوات الأيونية ion channels التي تنقل الإشارات الهربية، أكثر استجابة لترة مؤقتة… أما إذا ظل التهديد قائما، تصبح حالة الانتباه المؤقتة أمرا مستديما عن طريق تغيير عمليات التعبير الجيني gene expression وبناء البروتينات لصنع المزيد من القنوات الأيونية أوالمزيد من الاتصالات بين الخلوية.

وعندما يستشعر النبات نقصا في الماء مثلا، تقوم نفس جزيئات الإشارات بتوجيهه لصنع المزيد من القنوات الحساسة للمساعدة في التحكم في التحكم في كمية المياه الموجودة في خلاياه. وعلى المدى البعيد، تتغير معدلات التعبير الجيني وتخليق البروتين، وتزداد سماكة جدر الخلايا ويتضاءل حجم أوراق النبات، وفي النهاية ينموللنبات عدد أكبر من الجذور، وعدد أقل من البراعم والأوراق.

ويرى الباحثون حتى النباتات تتفهم بطريق المحاولة والخطأ عند حدوث تغيرات كافية، بحيث يتم تقليل تعرض النبات للمزيد من الكرب والأذى إلى الحد الأدنى. ويقوم النبات أيضا بتعديل استراتيجياته المتعلقة بالاستجابة للإشارات البيئية الأخرى، مثل المغذيات ودرجة الحرارة والرطوبة، وتلك العوامل المتعلقة بتاريخ النبات ذاته؛ مثل عمره، والأمراض التي تعرض لها سابقا، إلى غير ذلك.

وفي هذا النمط الضئيل جدا من أنظمة الإشارات الكهربية ، يرى تريفاواس موضع "الدماغ" الحقيقي للنبات؛ ففي النباتات- مثلها في ذلك مثل الحيوانات- تعد أيونات الكالسيوم هي الوسيط الرئيسي لتحويل المعلومات الحسية إلى لغة داخلية مشهجرة يمكن دمج الإشارات المتنوعة فيها. ويمكن لأية إشارة حسية يلتقطها النبات حتى تسبب ارتفاعا مؤقتا في مستويات الكالسيوم ، وقد عثر الفهماء أيضا حتى الارتفاع الطفيف في مستويات الكالسيوم يحدث بعد فترات زمنية تتباين قليلا اعتمادا على نوع الإشارة الحسية التي تم استقبالها، مما يساعد النبات على التفريق بين الأحاسيس المتنوعة. وربما كانت منظومة الكالسيوم هذه في المكان الذي تتم فيه عمليات الحوسبة واتخاذ القرارات، ومن ثم تخزين الذكريات الخاصة بالنبات. وقد أظهرت التجارب حتى أيونات الكالسيوم لا تبتعد كثيرا عن بعضها البعض، فهي تنتشر لمسافة قصيرة فقط من مخازن معينة داخل الخلايا عبر قنوات الكالسيوم الموجودة في الغشاء الخلوي المحيط بها ، ولكن عندما ترتبط بمجموعة متنوعة من المواد الكيميائية والإنزيمات الأخرى ، يمكنها حتى تشجع قنوات الكالسيوم المجاورة على حتى تفتح ، مما يسمح في النهاية بنقل الإشارات عبر مسافات أكبر بكثير، ولكن عبر خطوات عديدة، مما يسمح بقدر هائل من المرونة والتعقيد.

وتشبه جميع من هذه القنوات ، بشكل أوبآخر، العقدة الموجودة في الشبكات العصبية؛ وكل منها تعبير عن مفتاح switch ، لكنه مفتاح يمكن التحكم بسهولة فتحه . تمر الإشارات عبر سبل معينة مكونة من هذه المفاتيح ، والتي يتم الربط بينها بفعالية بواسطة توزعها على الغشاء الخلوي، وتوجه المفاتيح اتجاه مرور المعلومات عبر سبل محددة ، ويمكن ضبطها للسماح بمرور، أولمنع ، الإشارات التي تصل في الوقت نفسه، تماما مثل منطق "و" ، و"أو" المستخدم في دوائر الكمبيوتر. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن حتى تصبح أكثر أوأقل حساسية بناء على الإشارات السابقة التي مرت عبرها. وقد أظهرت تجارب تريفاواس إمكانية دمج مصادر مختلفة للمعلومات ، وتصنيفها حسب الأولوية أوالأهمية، أوحتى تجاهلها. وعلى نطاق أوسع، يمكن تنسيق تحركات الكالسيوم عبر الشبكة في صورة موجات أوذبذبات، تماما مثلما يحدث في الشبكات العصبية neural networks.

من الواضح حتى ما تعمله النباتات معقد وذكي بصورة مدهشة ، وأن هناك الكثير لنتفهمه عن سلوكها، ولكن هل يمكن لتحركات أيونات الكالسيوم داخل خلايا النبات حتى تنتج ذكاء حقيقيا،يا ترى؟ وللإجابة على هذا السؤال، يشير رولف فايفر، وهوباحث في الذكاء الاصطناعي بجامعة زيوريخ السويسرية، ومؤلف كتاب "فهم الذكاء" ، إلى حتى هناك الكثير من الطرق لتعريف الذكاء، ويمكن تطبيق إحداها بصورة معقولة تماما على نظرية تريفاواس التي تحدثنا عنها، لكن هناك الكثير من التعريفات الأخرى؛ على سبيل المثال، القدرة على المحادثة بطريقة البشر! وفي نهاية الأمر، يقول فايفر أنه يصبح من العبث محاولة تعريف الذكاء وتقرير أية سلوكيات يتوجب علينا حتى نسميها "ذكية" ، وأيها ينطبق عليها العكس؛ وما يستحق الاهتمام هوحتى نأخذ سلوكيات بعينها ومن ثم نحاول استكشاف كيفية عملها.

وهناك فهماء آخرون من المتشككين في تعريف تريفاواس للذكاء، فهم يرون أنه يظهر معقولا ، لكن لما نتوقف عند النباتات،يا ترى؟ فخلية وحيدة مثل الأميبا تتخذ بدورها قرارات "ذكية" في بيئتها الطبيعية؛ كما تستجيب الخلايا المنفردة في أجسامنا بطريقة "ذكية" للعديد من العوامل- الكهربية، والكيميائية، واللمسية، وغيرها- من أجل حتى تنمووتتمايز diffrentiate بطريقة متناسقة. فإذا نظرنا إلى الذكاء كمجرد طريقة للاستجابة لمنبهات معقدة بكيفية تحافظ على بقاء الكائن الحي، فسيكون هذا تعريفا واسع الانتشار بالعمل. لكن عندما يخلع تريفاواس على النباتات صفة الذكاء، فهولا يقصد الترويج والنادىية لفهم النبات، لكنه يهدف لتوضيح حتى البشر قد أغفلوا ذلك القدر الضخم من التعقيد الموجود في الكيفية التي تدرك بها النباتات العالم المحيط بها وتستجيب له. وإذا كان استخدام مصطلح "الذكاء" سيثير جدالا أوخلافا حول مدى تعقيد النباتات ، فهوأفضل لفهمنا النهائي للموضوع!

وتشير حقيقة حتى 99% من الكتلة الحيوية biomass لكوكب الأرض تتكون من النباتات ، إلى أنها جيدة تماما في التعامل مع بيئتها المحلية. ويعتقد الباحثون أنه من الجدير بالإعجاب حتى ننظر إلى الكيفية التي تجري بها النباتات حساباتها حول بيئتها على أساس تام النبات دون حتى تكون متمتعة بميزة المخ. وحتى لوكان ذلك لا ينطوي على ذكاء، فمن الواضح حتى ما تعمله النباتات هوالصواب. وقد يدفعنا ذلك لإعادة التفكير حول نوع التعقيد وكم الحسابات الذي يمكن لأجسامنا نحن حتى تقوم به، حتى دون مساعدة من الجهاز العصبي المركزي! نحن لا زلنا في بدايات التعهد على ذلك التنوع الرائع للاستجابات النباتية ، لكننا لم مجدها سوى في البرية ؛ فعندماقد يكون هناك تنوع حقيقي في البيئة – وليس مجرد الشروط الإحصائية المبسطة للدفيئات greenhouses- عندها فقط ستكشف السلوكيات الذكية حقا عن نفسها… وعلينا حتى نتذكر حتى آخر مكان يمكننا العثور فيه على الذكاء هوالمختبر…

انظر أيضاً

• فهم الأحياء العصبي للنبات Plant neurobiology
• الحياة السرية للنبات The Secret Life of Plants

المراجع