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Ist Pflanzenintelligenz nur eine menschliche Fantasie?

Obwohl Pflanzen über 80% der Biomasse auf der Erde ausmachen, werden sie seit Jahrhunderten als leblos und passiv angesehen Dinge. Die Forscher haben sogar den Begriff „Pflanzenblindheit“ geprägt, um sich auf eine kognitive Verzerrung zu beziehen, die unser Gehirn aus unserer Sicht dazu bringt, Pflanzen auszublenden und ihre Bedeutung zu unterschätzen.

Da die Forschung in der Pflanzenwelt in den letzten 40 Jahren zum Teil dank neuer Biotechnologien, mit denen Wissenschaftler die Genexpression untersuchen können, aufblüht, entdecken Wissenschaftler, wie lebendig Pflanzen wirklich sind. Auch wenn neue Enthüllungen unser Wissen über Pflanzenfähigkeiten verändern, bleibt die Debatte darüber, ob Pflanzen als empfindungsfähig angesehen werden können, umstritten.

„Ich denke, Pflanzen werden massiv als selbstverständlich angesehen. Ich denke, sie sind äußerst hoch entwickelte Organismen. Sie passen sich ständig hervorragend an die Veränderungen um sie herum an “, sagte Claire Grierson, Pflanzenbiologin an der Universität Bristol, gegenüber Gizmodo. “Ich denke, wir können philosophisch verdammt viel von Pflanzen lernen.”

Die wissenschaftliche Erforschung der Pflanzenkognition geht auf Charles Darwin zurück, der Parallelen zwischen Pflanzenwurzeln und Gehirn ziehen würde. Seitdem haben Studienkreise auf der ganzen Welt seinem Buch ein Blatt aus der kontroversen Veröffentlichung von genommen Geheimes Leben der Pflanzen in den 1970er Jahren, was so weit geht zu sagen, dass Pflanzen menschliche Gedanken lesen können, zu Daniel Chamowitz ‘Buch von 2013 Was eine Pflanze weiß, in dem untersucht wird, wie die akuten Sinne der Pflanzen sie über die Welt unterrichten.

Obwohl keine Pflanze ein zentrales Nervensystem hat, erforschen einige Forscher das Gebiet der Neurobiologie in der Botanik. Das Internationale Labor für Pflanzenneurobiologie (LINV) in Florenz, Italien, argumentiert, dass ein Gehirn keine Voraussetzung für Intelligenz sein sollte. „Wir sind der festen Überzeugung, dass alle in Pflanzen beobachteten Verhaltensweisen, die dem bei Tieren beobachteten Lernen, Gedächtnis, Entscheidungsfindung und Intelligenz sehr ähnlich sehen, es verdienen, mit denselben Begriffen bezeichnet zu werden“, heißt es auf der LINV-Website.

Pflanzen sind bewusst, so LINV-Direktor Stefano Mancuso, Professor für Baumzucht an der Universität von Florenz. Mancusos Argument für das Pflanzenbewusstsein hängt von Beweisen ab, dass sie sich ihrer Existenz, ihrer Umgebung und des Zeitablaufs bewusst sind. Mancuso zitiert unter anderem den renommierten Physiker Michio Kaku und argumentiert, dass Pflanzen aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Chemikalien und Chemikalien bewusst sein müssen, wenn Bewusstsein die Fähigkeit ist, ein Modell von sich selbst in Bezug auf Raum, andere und Zeit zu erstellen körperliche Reize, zu ihren Konkurrenten und untereinander. Pflanzen verdienen sogar Rechte, schreibt Mancuso in seinem Buch Die Nation der Pflanzen, Dort entwirft er eine Pflanzenverfassung mit acht Artikeln für die „einzige, wahre und ewige mächtige Nation des Planeten“.

Interessante, aber kontroverse Studien zum Pflanzenbewusstsein wurden von Monica Gagliano durchgeführt, einer Forscherin für Pflanzenverhalten an der Universität von Sydney. Im Jahr 2014 testete Gagliano die Mimosa pudica (Spitzname “schüchterne Pflanze” oder “empfindliche Pflanze”) für seine Fähigkeit, seine Bedrohungsreaktion – das Einrollen der Blätter – nach mehreren Fehlalarmen zu ändern. Die Forscher ließen die Pflanze wiederholt fallen, bis sie schließlich „erfuhr“, dass es keine wirkliche Bedrohung gab, und hörten auf, ihre Blätter zu kräuseln, zumindest in der Interpretation des Teams. Laut der Studie behielten die Pflanzen diese gelernten Informationen für Monate nach dem Experiment bei, was darauf hindeutet, dass das Gedächtnis länger ist als bei einigen Tieren. Im Jahr 2016 führte Gagliano auch eine Studie durch, aus der hervorgeht, dass die Gartenerbse (Pisum sativum) ist in der Lage, assoziativ zu lernen und eine Sache anhand eines zugehörigen Hinweises vorherzusagen, bei dem es sich um eine komplexe kognitive Fähigkeit handelt, mit der sich nur wenige Tiere rühmen.

Einige Wissenschaftler haben jedoch unterschiedliche Interpretationen von Gaglianos Ergebnissen vorgeschlagen, zum Beispiel, dass die Empfindlichkeit der Pflanze aus einem anderen Grund als dem Lernen (wie Überstimulation) abnimmt, und argumentieren, dass die Mimosa pudica Experiment muss noch repliziert werden. Es ist wahrscheinlich, dass die Veranlagung eines Forschers, Pflanzen als intelligent zu betrachten – oder nicht -, die Interpretation der Ergebnisse dieser Art von Studien beeinflusst, wobei die Pflanzenneurobiologie von einigen Mitgliedern der wissenschaftlichen Gemeinschaft heftig kritisiert wird.

Tatsächlich fühlen sich nicht alle Akademiker wohl, wenn sie Vergleiche zwischen Menschen und Pflanzen ziehen. Im vergangenen Jahr veröffentlichte eine Gruppe von Wissenschaftlern ein geradezu verärgertes Papier, in dem die zunehmend verbreitete Ansicht in Frage gestellt wurde, dass Pflanzen Bewusstsein besitzen. Der Titel sagt alles: „Pflanzen besitzen oder erfordern kein Bewusstsein.“

“Mit der Behauptung, dass Pflanzen Bewusstsein haben, haben ‘Pflanzen-Neurobiologen’ den bemerkenswerten Grad an struktureller und funktioneller Komplexität, den das Gehirn entwickeln musste, um Bewusstsein zu entwickeln, immer wieder beschönigt”, heißt es in dem Artikel. Der Hauptautor dieser Forschung, der Biologe Lincoln Taiz von der University of California in Santa Cruz, schrieb: „Es gibt keine Beweise dafür, dass Pflanzen energieintensive geistige Fähigkeiten wie Bewusstsein, Gefühle und Intentionalität benötigen und sich daher weiterentwickelt haben. um zu überleben oder sich zu reproduzieren. “

Für einige läuft das Bewusstseinsargument auf Semantik hinaus. Ob wir Wörter wie intelligent, intelligent, klug oder sogar bewusst und reflektierend verwenden, alles hängt davon ab, was wir mit diesen Wörtern meinen und wie wir sie verstehen, wenn sie Menschen zugeschrieben werden.

“Abhängig davon, wie Sie Bewusstsein oder Intelligenz definieren, könnten Sie eine Definition haben, die beinhaltet, was Pflanzen tun, oder Sie könnten eine Definition haben, die dies nicht tut”, sagte Grierson zu Gizmodo. „Pflanzen nutzen einen großen Teil ihrer Gene, um ihre Umwelt zu erfassen, Entscheidungen darüber zu treffen, wie sie am besten für sich selbst sorgen und auf sie einwirken können. Ob dies “Bewusstsein” oder “Intelligenz” ist, kann ich nicht sagen, aber es ist sicherlich komplex und interessant. “

Einige Forscher argumentieren, dass der Versuch, das Vokabular von Tieren auf Pflanzen anzuwenden, von Natur aus irreführend ist.

“Obwohl viele Analogien zu metazoischen Verhaltensweisen und ‘Bewusstsein’ hergestellt werden können, unterscheiden sich pflanzliche Verhaltensweisen einfach von tierischen Verhaltensweisen”, sagte Mannie Liscum, Biologin an der Universität von Missouri, gegenüber Gizmodo. „Das macht Pflanzen nicht weniger faszinierend. Die Notwendigkeit, Pflanzen zu anthropomorphisieren, ist völlig unnötig. “ Liscum argumentiert, dass Phrasen wie Pflanzen-Neurobiologie „nette, niedliche Begriffe“ und gute Metaphern für Unterrichtszwecke sind, aber sie können täuschen: Pflanzen können keine Neurobiologie haben, weil sie keine Neuronen haben, Punkt.

“Ich denke, wenn man ihnen die Fähigkeit gibt, wie ein Tier oder wie ein Mensch zu denken, dann tatsächlich eine Menge … wie wirklich komplizierte und coole Pflanzen sind, die einfach verschwinden, oder?” Sagte Liscum.

Wörter wie Erkenntnis, Intelligenz und Bewusstsein sind solche, mit denen Menschen menschliche Fähigkeiten beschreiben. “Und wahrscheinlich ist es keine gute Idee, diese Wörter zu verwenden, wenn wir über ihre Bedeutung für Pflanzen nachdenken, weil Pflanzen einfach nicht dasselbe tun, seit wir es sind”, sagte Elizabeth Van Volkenburgh, Pflanzenwissenschaftlerin an der University of Washington, gegenüber Gizmodo .

“Es gibt einen Ersatz für das Wort” Intelligenz “, und dieser Ersatz wird” adaptives Verhalten “genannt”, sagte Van Volkenburg, der als Präsident der Gesellschaft für Signalisierung und Verhalten von Pflanzen fungiert hat, gegenüber Gizmodo.

Tatsächlich liegt die brillante Komplexität der Pflanzen in ihrem Talent, die Umgebung, in der sie sich befinden, wahrzunehmen und sich auf die effizienteste Weise daran anzupassen. Diese Fähigkeiten haben sie über Jahrtausende entwickelt, weil sie nicht aufstehen und vor einer Bedrohung davonlaufen oder sich selbst holen können Lebensmittel. Verschiedene Untersuchungen haben Beweise dafür gefunden, dass Pflanzen Zeit und Temperatur, Feuchtigkeit, Regen, Magnetfelder, Wind, Schatten, Säuregehalt, Konkurrenz unter und über der Erde, was sie angreift und vieles mehr erkennen können. und sie reagieren auf alle diese Eingaben unter Verwendung einer Vielzahl von extra- und intrazellulären Signalen durch Genexpression und chemische Veränderungen.

“Pflanzen reagieren viel empfindlicher auf ihre Umwelt als die meisten Tiere, um ganz ehrlich zu sein”, sagt Liscum gegenüber Gizmodo. “Und sie müssen es sein, denn jedes dieser Signale könnte möglicherweise entscheidend sein.”

Während Menschen fünf Sinne haben, können Pflanzen bis zu 20 haben, und diese Zahl könnte “viel, viel höher” sein, sagte Van Volkenburg gegenüber Gizmodo. Zum Beispiel haben Pflanzen einen Geruchssinn, aber wenn wir zählen würden, wie viele verschiedene flüchtige Verbindungen Pflanzen erkennen können, welche Informationen sie von ihnen verarbeiten und wie sie reagieren können, könnte ihre Sinneszahl bei Hunderten liegen. Tatsächlich kommunizieren Pflanzen untereinander, indem sie flüchtige Verbindungen über die Luft und lösliche Verbindungen über den Boden wahrnehmen und freisetzen. Beispielsweise koordinieren sie die Reifung, indem sie feststellen, ob ihre Nachbarn über die Emission von Ethylen reifen. Dieser Geruch von frisch geschnittenem Gras ist eigentlich ein Notsignal.

Pflanzen erkennen Bedrohungen und Gefahren, indem sie physische Berührungen erkennen und auf verschiedene Chemikalien reagieren. Eine an der Universität Lund im Oktober 2019 durchgeführte Studie bestätigt frühere Untersuchungen, wonach Pflanzen durch Berührung „gestresst“ werden und schädigungsreparierende Chemikalien wie Jasmonat, Gibberellinsäure und Kalzium freisetzen. Olivier Van Aken, Pflanzenbiologe an der Universität Lund, sagte Gizmodo, dass es bei der Arabidopsis-Pflanze genomweite Veränderungen gibt, selbst wenn sie nur mit Wasser besprüht wird. „Mehrere tausend Gene steigen innerhalb von 20 Minuten nach dem Sprühen an und die meisten fallen eine Stunde nach der Behandlung ab. Es ist wie eine Alarmglockenreaktion “, sagte Van Aken zu Gizmodo. Untersuchungen haben auch gezeigt, dass einige Pflanzen ihre chemischen Abwehrkräfte wie Glucosinolat und Anthocyan aktivieren, wenn sie die Schwingungen spüren, die durch eine Raupe verursacht werden, die an Pflanzen in ihrer Nähe kaut.

Laut einer Studie von Mai 2020 an der Universität der Wissenschaften von Tokio analysieren einige Pflanzen (Arabidopsis, Tabak und Langbohne) auch die Sekrete von Raubtieren, wie beispielsweise den Speichel einer Raupe auf einem Blatt. Pflanzen spüren bestimmte Moleküle von Raubtieren und reagieren entsprechend, sagte der Hauptautor dieses Papiers, Professor Gen-ichiro Arimura, gegenüber Gizmodo. Bei Maissämlingen bedeutet die Reaktion, Moleküle zu emittieren, die parasitäre Wespen, den Feind der Raupe, anziehen, um sie zu vertreiben.

„Alle Organismen müssen großartige Strategien haben, die es ihnen ermöglicht haben, Tausende oder Millionen von Jahren zu überleben. Wenn nicht, wären sie einfach ausgerottet worden “, sagte Arimura. “Daher würde ich lieber sagen, dass unbewegliche Pflanzen robust sind, als dass sie intelligent sind.”

In der Tat mag es schwierig sein zu beweisen, ob Pflanzen lernen und auswendig lernen oder absichtlich verlernen und vergessen können, aber einige Forscher argumentieren, dass ihr „epigenetisches Gedächtnis“, das in ihren Genen verwurzelt ist, ausreicht, um viele Erinnerungssituationen zu hacken. Das epigenetische Gedächtnis wird verwendet, um Informationen an pflanzliche Nachkommen weiterzugeben, ähnlich wie das kulturelle Gedächtnis in menschlichen Populationen verwendet wird. Eine Studie vom Mai 2020 ergab Hinweise darauf, dass Pflanzen, wenn sie Samen produzieren, Proteine ​​löschen, die Informationen über die stressigen Umgebungsbedingungen der Eltern (z. B. Kälte) enthalten, damit die Samen in neue Umgebungen gelangen und sich nahtlos anpassen können. Das genetische System der Pflanze erinnert sich fast daran, was zu vergessen ist.

Grierson, die Hauptautorin des 2011 erschienenen Papiers “Einhundert wichtige Fragen für die pflanzenwissenschaftliche Forschung”, sagte, als sie sich der zehnjährigen Prüfung dieses Berichts nähert, habe sich bereits viel geändert. “Obwohl wir ziemlich viele Fortschritte gemacht haben”, sagte Grierson, “finden wir oft eine neue Frage, von der wir entweder nicht wussten, dass sie kommt, oder die sich als viel wichtiger herausstellte, als wir erwartet hatten.”

Wenn neue Technologien und Forschungsstrategien für die Untersuchung von Pflanzen verfügbar werden, kann die Debatte über Pflanzenintelligenz beigelegt werden – oder sie könnte sich noch weiter entzünden, da Wissenschaftler zunehmend komplexere Daten zu interpretieren haben. Wenn sich Forscher mit neuartigen molekularen, genetischen, bildgebenden und künstlichen Intelligenztechnologien befassen, könnten sich noch mehr Fragen in der Pflanzenwissenschaft stellen. Die größte Hürde könnten weiterhin die Vorurteile unserer Menschen sein: Wir sehen, was wir sehen wollen, ob es sich um einen empfindlichen, bewussten Organismus oder nur um eine schöne Kette chemischer Reaktionen handelt

Sofia Quaglia ist eine italienische Journalistin mit Sitz in New York City. Sie deckt alle wissenschaftlichen Bereiche ab, vom öffentlichen Gesundheitssystem bis zu den neuesten Entdeckungen in der Meeresbiologie. Ihre Arbeiten wurden unter anderem in Inverse.com, Psychology Today, Quartz und anderen veröffentlicht. Als News Analyst für NewsGuard Technologies überprüft und entlarvt sie gefälschte Gesundheits- und Wissenschaftsnachrichten.


Anmerkung des Herausgebers: Die Veröffentlichungstermine in diesem Artikel basieren auf den USA, werden jedoch mit lokalen australischen Daten aktualisiert, sobald wir mehr wissen.

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