ادراك أوذكاء النبات

بقلم د.إيهاب عبد الرحيم محمد

عادة ما ننظر إلى النباتات ككائنات ذات قدرات محدودة للغاية، فنحن نعتقد عموما بأن الحيوانات وحدها هي القادرة على حتى ترى، وتتحرك، وتحس، وتتذوق العالم المحيط بها… وأغلبنا ينظر بعين الشك إلى أولئك الذين يدّعون حتى التحدث إلى نباتاتهم المنزلية يجعلها تنموبسرعة أكبر… لكن الأبحاث الحديثة تظهر لنا صورة مختلفة تماما للنبات، فمن المعتقد الآن حتى النباتات تمتلك بعض القدرة على حتى ترى، وتحس، وتتذوق ما يجري حولها!

ويعتقد بعض الباحثين حتى هذه القدرات تشكل الأساس لنوع حديث من الذكاء،ويعتقدون 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!

ويمكن 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. ومن الحقيقي حتى النباتات تمتلك أحاسيس خاصة بها ؛ 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!

أظهرت الدراسات التي أجريت في معهد كارنيجي حتى النباتات يمكنها اكتشاف الأطوال الموجية wavelengths المتنوعة، وأنها تستخدم الألوان للتعهد على طبيعة البيئة المحيطة بها. وعندما يوجد نبات صغير في ظل نبات ضخم، نجد الأول تنموبراعمه للأعلى مباشرة، عوضا عن حتى تتفرع له أغصان، كما أشارت الأبحاث إلى حتى النباتات تفرّق بين الليل والنهار، فهناك مسام خاصة في أوراق النباتات تنفتح في النهار لتسمح بعملية التمثيل الضوئي، وتغلق أثناء الليل لتقليل الفقد في المياه.

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. فالنباتات تستجيب للأشعة فوق البنفسجية عن طريق إفراز مادة تعمل كحاجب للشمس، بحيث تقيها من أشعة الشمس الحارقة. وتمثل هذه الاستجابات نوعا من "الرؤية"- باستجابتها للضوء وقدرتها على التفريق بين الأطوال الموجية المتنوعة.

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 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 تريوافاس، حتى جميع النباتات لديها نوع من السلوك الذكي.

وفي البداية، يدعي الباحثون من جامعة إدنبره 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.

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 تريوافاس 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 التجارب التي أجريت في جامعة إدنبره 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 جامعة إدنبره 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 فهماء إدنبره 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 باحث ما 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…

[[ملف:|تصغير|يسار|إطار رقم (1): هل يشعر النبات بالألم،يا ترى؟ ]]

يمثل هذا سؤال محيرا…ليس فقط لأننا لا نفهم الكثير عن النباتات ، بل والأهم من ذلك حتى الأمر يحتاج مناقشة فلسفية لماهية وتعريف الألم، وما إذا كانت جميع الحيوانات تستشعر الألأم بنفس الطريقة، إلخ… ولكن للتيسير على القارئ، سنعرّف الألم- مبدئيا- على أنه "استجابة لضغط (كرب stress) فيزيائي تهدف لتقليل هذا الضغط". وسنستخدم هذا التعريف لأنه برغم حتى "الألأم" يعني أشياء كثيرة جدا بالنسبة لنا، إلا أنه يعمل عموما "كإنذار" للجسم للابتعاد عن الخطر، مثلما يحدث عندما يقع ماء مغلي على ذراعك اليمنى- حيث يؤدي الشعور بالألم لإبعاد الذراع المتعرض للمؤثر المؤلم، وهوالماء الساخن في هذه الحالة. وبالتالي يمكننا التعهد على حتى الألم- على مستوى أولي- يهدف لتقليل الضغوط.

وقد أثبتت الدراسات الحديثة حتى النباتات تمتلك استجابات خاصة للضغوط ، فعند بتر إحدى أوراق نبات ما، على سبيل المثال، يتم إفراز مادة كيميائية تسمى الإثيلين (أحد الهيدروكربونات البسيطة) في صورة غاز ينتشر على جميع أجزاء سطح النبات. ولا يحفز إفراز هذا الغاز تضرر النبات فقط، بل وتحلله أيضا – فالنبات المتعفن يفرز كميات كبيرة من الإثيلين أيضا.

لكن لما نعتبر هذا استجابة للألم،يا ترى؟ …لأن إفراز الإثيلين هذا يتحكم في استجابة النبات للضغوط، مثلما يعمل فرط نموالخلايا. ويمثل ذلك إشارة للنبات لكي يقوم باتخاذ المراحل المناسبة لتقليل الضغط. ولذلك فإن هذا التعريف يشبه كثيرا تعريف الألم الذي ذكرناه للتو.

والأكثر من ذلك حتى الفهماء الذين درسوا درسوا هذه الاستجابة لديهم طريقة غريبة للتعهد على وجود الإثيلين – عن طريق "الاستماع" إليه؛ فقد قاموا باحتجاز الغاز في غرف زجاجية صغيرة وقذفوه بأشعة الليزر، والتي تردد صداها بعمل جزيئات الغاز، وانبعثت منها أصوات ذات ترددات معينة. وعند رؤية هذا التأثير، سرعان ما كان الفهماء والصحفيون يطلقون على هذه الأصوات اسم "الصرخات" – وفجأة، بدت استجابة النبات لتعرضه للأذى أقرب ما تكون للألم كما نعهده!

وباختصار، عملى مستوى سهل للغاية- ومع إغفال "مشاعر" الألم- يمكننا القول بأن النباتات تمتلك أنظمة واستجابات "تبدو" كالألم؛ فمن الصعب ، في واقع الأمر، حتى نسميها ألما، إذ حتى الألم ينطوي على أكثر من ذلك بكثير.

[[ملف:|تصغير|يسار|إطار رقم (2): هل يمكن للنباتات حتى تقرأ أفكارك،يا ترى؟ ]]

يعمل كليڤ باكستر Cleve Backster منذ أكثر من 20 عاما كخبير على أجهزة اكتشاف الكذب ، كما أنه عمل لحساب وكالة المخابرات المركزية الأمريكية (CIA).

وفي إحدى ليالي الشتاء الباردة، شعر بالملل بعد هجريز طويل في قراءة وتفسير مخططات جهاز كشف الكذب، فنظر إلى النبات الموجود في إحدى زوايا مخطه ، وهنا خطرت في ذهنه فكرة استخدام إلكترودات (مساري electrodes) المقاومة الكهربية ( والتي تستخدم في البشر لاكتشاف العَرَق عن طريق قياس مقاومة الجلد بعمل الماء المحتوى في العرق، والذي يزيد إفرازه عندما يتعرض الإنسان للتوتر) لقياس معدل جريان الماء إلى أوراق النبات.

قام باكستر بتثبيت إلكترودين على أحد الأوراق السميكة للنبات بواسطة شريط من المطاط، ثم صبّ الماء في الأصيص الذي ينموفيه النبات ، وتتبع حركة القلم على مخطط جهاز كشف الكذب ، فماذا وجد؟…اكتشف حتى الاهتزاز أقل من المعدل الطبيعي- وليس أكثر كما تسقط حتىقد يكون بسبب زيادة كمية الماء المتوفرة للنبات، لكنه عثر حتى ذلك المخطط يماثل تماما ذلك الذي نحصل عليه من إنسان يحس استثارة عاطفية لطيفة (سعادة؟!).

فكّر باكستر بعد ذلك في أنه إذا آذى النبات ، فقد يجد استجابة على المخطط تشبه تلك الاستجابة الانفعالية الحادة كالخوف أوالقلق في البشر؛ فوضع إحدى أوراق النبات في كوب القهوة الساخن الذي كان يحتسيه، لكن المخطط لم يظهر شيئا غريبا لمدة تسع دقائق، ففكّر – فقط فكّر- في حرق أحد جانبي ورقة النبات المثبت عليها الإلكترودين ، فظهر تغير كبير مفاجئ في الذبذبات ، كما لوحتى ذلك النبات قرأ أفكاره! … فما وقع أنه عندما أحرق ورقة النبات بالعمل، لم تكن هناك استجابة بحجم تلك التي ظهرت عندما فكر فقط في أذاه… وقام باكستر بعد ذلك بتكرار التجربة للتأكد من صحتها ، كما أجريت عشرات الأبحاث على غرار تلك التجربة، وأكد معظمها صحة ذلك "الحدس" النباتي، فبم نفسر ذلك سوى بأن نقول "سبحان الله رب العالمين".

[[ملف:|تصغير|يسار|الإطار رقم (3): ذكاء النبات… الوجه الآخر!]]

يرى بعض الباحثين حتى "ذكاء النبات" يمكن دحضه فهميا ؛ فقد يحدث بعض الإرباك عندما نحاول وصف الحياة النباتية أوالحيوانية بنفس المصطلحات التي نستخدمها لوصف الحياة في البشر. ومن هذا المنطلق، يرى البعض حتى الإجابة عن سؤال "هل تمتلك النباتات مشاعر وأحاسيس؟" ، تتمثل في تعريف الحدثات المستخدمة في السؤال تحديدا دقيقا- فبرغم أنه من المشكوك فيه حتى تكون مشاعر النباتات شبيهة بتلك التي نعالجها نحن البشر ، كما أنه من الثابت فهميا أنها لا تمتلك جهازا عصبيا مثل الحيوانات، إلا أنها تستجيب في الوقت نفسه ، وتسمى هذه الاستجابات بالتوجهات tropisms.

عملى سبيل المثال، تنزع النباتات للنموبحيث تقابل مصدر الضوء، فهل يعني هذا أنها تخشى الظلام،يا ترى؟ … من طبيعة الحال لا! لكن هذا يتم بعمل هرمونات نباتية تسمى الأوكسينات auxins ، وهي مواد كيميائية محفزة للنموتهجرز في الجانب المظلم من النبات، مما يؤدي بالتالي إلى نموهذا الجزء بسرعة أكبر من ذلك اللقاء للضوء.

وكذلك تستجيب النباتات للإصابة عند "جرحها" ، فيزداد معدل تنفسها تماما كما يحدث عندما يصاب الإنسان بجرح. لكن هذه الزيادة ناتجة عن زيادة استهلاك الموارد الغذائية المختزنة ، في محاولة من النبات لإصلاح التلف الحادث أونموخلايا جديدة ؛ فإذا كانت الإصابة شديدة للغاية ، تضطرب الاستجابات الفيزيولوجية للتحويل الغذائي، وبالتالي يموت النبات.

وقد أظهرت الدراسات حتى نباتات مثل الطماطم "تجهض" صغارها! وبرغم حتى هذه الإجهاضات تحدث نتجية للضغوط التي يتعرض لها النبات، إلا حتى هذه الضغوط فيزيولوجية وليست انفعالية؛ فحالات الإجهاض في النباتات المثمرة، على سبيل المثال، تمثل آلية دفاعية تضمن للنبات الحصول على قدر كاف من الماء والمغذيات يمكنه من إنماء عدد قليل من الثمار، عوضا عن محاولة إنضاج جميع ثماره، مما قد يتسبب في فقدها جميعا؛ فعملية نموالثمار تستهلك قدرا كبيرا من الماء. ونتيجة للنقص في الموارد المائية للنبات بسبب الجفاف مثلا، يتقلص نموالنبات وبالتالي ينخفض عدد الثمار التي ينتجها… إلى غير ذلك ، يرى مؤيدووجهة النظر هذه حتى الغالبية العظمى من الاستجابات النباتية ما هي إلا تأثيرات مباشرة لتفاعلات كيميائية تتم داخل وحول النبات!

وهناك مثال أخير هنا، وهوحتى ثمرة الطماطم – على سبيل المثال- تظل حية حتى بعد جنيها، والدليل على ذلك قدرتها على تغيير لونها من الأخضر إلى الأحمر. فإذا كانت في حالة من "الهلع" نتيجة للصدمة المصاحبة لقطفها والخوف من حتى تؤكل، فلابد أنها كانت سترفض الاستمرار في النموبعد جنيها؛ فكان المتسقط في هذه الحالة حتى تنكمش وتموت- مثلماقد يكون رد العمل البشري في كثير من الأحيان- لكن الواقع حتى ذلك لا يحدث في عالم النبات… ألأنها لا تشعر، أم لأنها تشعر بطريقة مختلفة؟… من يدري…

انظر أيضاً

• Auxin - A plant hormone which mediates responses
• Biosemiotics - Biological study of meaning making processes
• Chemotropism - Plant response to chemicals
• Cryptochrome - A light receptor pigment
• Ethylene - A plant hormone which mediates responses
• Gravitropism - Behavior associated with gravitic perception
• Heliotropism - Behavior associated with sunlight perception
• Hormonal sentience - Plant information processing theory
• Hydrotropism - Plant response to moisture
• Hypersensitive response - Local reaction produced in response to infection by microbes
• Kairomone
• Kinesis (biology) - Movement
• Nastic movements - A type of rapid response to non-directional stimulus
• Osmosis - A means of water transportation on the cellular level
• Phototropin - A light receptor pigment
• Phototropism - A behavior associated with light perception
• Phytochrome - A light receptor pigment
• Phytosemiotics - Analysis of vegetative processes on the basis of semiotic theory
• Plant defense against herbivory - Some plant responses to physical disruption
• Plant evolutionary developmental biology
• Plant hormone - A mediator of response to stimuli
• Plant perception (paranormal)
• Plant physiology - The science of plant function
• Plant tolerance to herbivory
• Rapid plant movement - Description of rapid plant movements
• The Secret Life of Plants
• Sensory receptors - Discussion of organs of perception in organisms
• Statocyte - Cells involved in gravity perception
• Stoma - A plant pore which responds to stimulus and which regulates gas exchange
• Systemic acquired resistance - A "whole-plant" resistance response to microbial pathogens that occurs following an earlier, localized response
• Taxis - A type of response to a directional stimulus seen in motile developmental stages of lower plants
• Thermotropism - Plant response to heat
• Thigmotropism - Plant response to touch
• Tropism - A type of response to a directional stimulus

مراجع

• Baluška F, Mancuso S (ed) (2009) Signalling in Plants. Springer Verlag
• Baluška F (ed) (2009) Plant-Environment Interactions: From Sensory Plant Biology to Active Plant Behavior. Springer Verlag
• Brenner E, Stahlberg R, Mancuso S, Vivanco J, Baluška F, Van Volkenburgh E (2006) Plant neurobiology: an integrated view of plant signaling. Trends Plant Sci 11: 413-419
• Gilroy S, Masson PH (2007) Plant Tropisms. Iowa State University Press
• Karban R (2008) Plant behaviour and communication. Ecol Lett 11: 727-739
• Mancuso S, Shabala S (2006) Rhythms in Plants. Springer Verlag
• Scott P (2008) Physiology and Behaviour of Plants. John Willey & Sons Ltd
• Trewavas A (2005) Plant intelligence. Naturwissenschaften 92: 401-413
• Trewavas A (2009) What is plant behaviour? Plant Cell Environm 32: 606-616
• Volkov AG (2006) Plant Electrophysiology. Springer Verlag

وصلات خارجية

• Miller, Deborah (1997). "Connections: The Hard Wiring of the Plant Cell for Perception, Signaling, and Response".: 2105–2117. Retrieved on 2006-12-25. 

• Keen, Noel T (2001). Delivery and Perception of Pathogen Signals in Plants. APS Press. p. 268. ISBN . Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

• Taiz, Lincoln; Eduardo Zeiger (2006). . Sinauer Associates. p. 700 (est). ISBN .

• Taiz, Lincoln; Eduardo Zeiger (2002). "Plant Physiology Online". a companion to Plant Physiology, Third Edition. Sinauer Associates. Archived from the original onسبعة December 2006. Retrieved 2006-12-26.

• Dierk Scheel and Claus Wastermack (May 2002). . Oxford University Press. p. 346. ISBN . Retrieved 2006-12-25.
• Plant Neurobiology Society
• Plant Signaling and Behavior Scientific journal for Plant Neurobiology
• Study hints plants have sensibilities
• Plants cannot "think and remember," but there's nothing stupid about them: They're shockingly sophisticated
• How Does a Venus Flytrap Work?

نطقب:Physiology types