quão conscientes são as plantas? Esta é a questão central por trás de um fascinante livro novo, “What A Plant Knows”, de Daniel Chamovitz, diretor do Manna Center for Plant Biosciences na Universidade de Tel Aviv. Uma planta, argumenta ele, pode ver, cheirar e sentir. Ele pode montar uma defesa quando sob cerco, e avisar seus vizinhos de problemas no caminho. Uma planta pode até ser dita ter uma memória. Mas isso significa que as plantas pensam-ou que se pode falar de uma “Neurociência” da flor? Chamovitz respondeu a perguntas do editor de Assuntos mentais Gareth Cook.
1. Como você começou a se interessar por este tópico?
o Meu interesse na paralelos entre a planta e sentidos humanos, tem o seu início quando eu era um jovem bolseiro de pós-doutoramento no laboratório de Xing-Wang Deng na Universidade de Yale, em meados da década de 1990. Eu estava interessado em estudar um processo biológico que seria específico para as plantas, e não seria ligado a biologia humana (provavelmente como uma resposta para os seis outros “doutores” na minha família, os quais são médicos). Por isso, fui atraído para a questão de como as plantas sentem a luz para regular o seu desenvolvimento.
era sabido há décadas que as plantas usam a luz não só para a fotossíntese, mas também como um sinal que muda a forma como as plantas crescem. Na minha pesquisa descobri um grupo único de genes necessários para uma planta determinar se está na luz ou no escuro. Quando relatamos nossas descobertas, parecia que esses genes eram únicos no reino vegetal, que se encaixavam bem com o meu desejo de evitar qualquer coisa que tocasse na biologia humana. Mas, para minha surpresa e contra todos os meus planos, descobri mais tarde que este mesmo grupo de genes também faz parte do DNA humano.
isto levou à questão óbvia sobre o que estes genes aparentemente “plant-specific” fazem nas pessoas. Muitos anos depois, sabemos agora que esses mesmos genes são importantes nos animais para o momento da divisão celular, o crescimento axonal dos neurônios, e o bom funcionamento do sistema imunológico.
mas, mais surpreendentemente, estes genes também regulam as respostas à luz nos animais! Enquanto nós não mudamos nossa forma em resposta à luz como as plantas fazem, Nós somos afetados pelo laboratório no nível do nosso relógio interno. Os nossos relógios circadianos internos mantêm-nos a um ritmo de 24 horas, e é por isso que, quando viajamos a meio do mundo, sentimos o jet lag. Mas este relógio pode ser reiniciado pela luz. Alguns anos atrás eu mostrei, em colaboração com Justin Blau na NYU, que moscas da fruta mutantes que estavam faltando alguns desses genes perderam a capacidade de responder à luz. Em outras palavras, se mudássemos seus relógios, eles permaneceriam no jetlag.Isso me levou a perceber que a diferença genética entre plantas e animais não é tão significativa quanto eu acreditava ingenuamente. Então, enquanto não pesquisava ativamente este campo, comecei a questionar os paralelos entre a biologia vegetal e humana, mesmo quando minha própria pesquisa evoluiu do estudo de respostas de plantas à luz à leucemia em moscas da fruta.
2. Como é que as pessoas devem mudar a forma como pensam sobre as plantas?As pessoas têm de perceber que as plantas são organismos complexos que vivem vidas sensuais e ricas. Sabes que muitos de nós nos relacionamos com plantas como objectos inanimados, não muito diferentes das pedras. Mesmo o fato de muitas pessoas substituírem flores de seda por flores reais, ou árvores de Natal artificiais por uma viva, é exemplar em algum nível de como nos relacionamos com plantas. Não conheço ninguém que tenha um cão de peluche no lugar de um verdadeiro!
mas se nós percebemos que toda a biologia vegetal surge da constrição evolucionária da” rotatividade ” que mantém as plantas imóveis, então nós podemos começar a apreciar a biologia muito sofisticada que acontece em folhas e flores. Se você pensar sobre isso, o enraizamento é uma enorme restrição evolutiva. Significa que as plantas não podem escapar de um mau ambiente, não podem migrar em busca de comida ou de um companheiro. Assim, as plantas tiveram que desenvolver mecanismos sensoriais incrivelmente sensíveis e complexos que as deixariam sobreviver em ambientes sempre em mudança. Quero dizer, se você está com fome ou sede, você pode andar até o bar mais próximo. Se és boa, podes ir para norte, se estás à procura de um amigo, podes ir a uma festa. Mas as plantas estão imóveis. Precisam de ver onde está a comida. Eles precisam de sentir o tempo, e precisam de cheirar o perigo. E então eles precisam ser capazes de integrar toda essa informação muito dinâmica e em mudança. Só porque não vemos plantas se movendo não significa que não há um mundo muito rico e dinâmico acontecendo dentro da planta.
3. Diz que as plantas têm olfacto?Claro. Mas para responder a isso temos que definir para nós mesmos o que “cheiro” é. Quando sentimos o cheiro de algo, sentimos um químico Volátil que se dissolve no ar, e depois reagimos de alguma forma a este cheiro. O exemplo mais claro nas plantas é o que acontece durante o amadurecimento dos frutos. Você pode ter ouvido que se você colocar uma fruta madura e não madura juntos no mesmo saco, a unripe vai amadurecer mais rápido. Isto acontece porque a Madura liberta uma feromona madura para o ar, e a fruta verde cheira-a e depois começa a amadurecer-se. Isto acontece não só nas nossas cozinhas, mas também, ou mesmo principalmente, na natureza. Quando um fruto começa a amadurecer, ele libera este hormônio que é chamado etileno, que é sentido pelos frutos vizinhos, até que árvores inteiras e bosques amadurecem mais ou menos em sincronia.Outro exemplo de uma planta usando olfato é como uma planta parasitária chamada dodder encontra seu alimento. Dodder não pode fazer fotossíntese, e assim tem que viver fora de outras plantas. A forma como Encontra a sua planta hospedeira é pelo cheiro. Um dodder pode detectar pequenas quantidades de produtos químicos liberados no ar por plantas vizinhas, e vai realmente escolher o que ele encontra mais saboroso! Em um experimento clássico os cientistas mostraram que dodder prefere tomate ao trigo porque prefere o cheiro.Que tal ouvir?
isto é um pouco mais complicado porque enquanto cargas de pesquisa suportam a ideia de que as plantas vêem, cheiram, sabor e sentem, o apoio para a proeza auditiva vegetal é indiretamente proporcional à quantidade de informação anedótica que temos sobre as formas em que a música pode influenciar como uma planta cresce. Muitos de nós já ouvimos histórias sobre plantas que florescem em salas com música clássica. Tipicamente, porém, grande parte da pesquisa sobre música e plantas não foi, para ser mais brando, realizada por investigadores baseados no método científico. Não surpreendentemente, na maioria destes estudos, as plantas prosperaram na música que o experimentador também preferia.
de uma perspectiva evolutiva, também pode ser que as plantas não precisaram realmente de ouvir. A vantagem evolutiva criada pela audição em seres humanos e outros animais serve como uma forma de nossos corpos nos avisarem de situações potencialmente perigosas. Os nossos antepassados podiam ouvir um predador perigoso a persegui-los pela floresta, enquanto hoje ouvimos o motor de um carro a aproximar-se. A audição também permite uma comunicação rápida entre os indivíduos e entre os animais. Os elefantes podem encontrar-se entre si através de vastas distâncias vocalizando ondas subsónicas que rondam objectos e viajam quilómetros. Uma cápsula de golfinho pode encontrar um filhote de golfinho perdido no oceano através de seus chilreios de aflição. O que é comum em todas essas situações é que o som permite uma rápida comunicação de informação e uma resposta, que é muitas vezes movimento—fugir de um incêndio, escapar de um ataque, encontrar a família.
mas as plantas estão enraizadas, organismos sésseis. Enquanto eles podem crescer em direção ao sol, e curvar-se com a gravidade, eles não podem fugir. Eles não podem escapar. Não migram com as estações. Como tal, talvez os sinais audíveis a que estamos habituados no nosso mundo sejam irrelevantes para uma planta.Tendo dito isto, tenho de me cobrir, chamando a atenção para o facto de algumas pesquisas recentes indicarem que as plantas podem responder a sons. Não para vos lembrar da música, o que é irrelevante para uma planta, mas para certas vibrações. Será muito interessante ver como isto funciona.
4. As plantas comunicam entre si?
a um nível básico, sim. Mas acho que gira em torno de como você define comunicação. Não há dúvida de que as plantas respondem a sinais de outras plantas. Por exemplo, se uma árvore de ácer é atacada por insetos, ela libera uma feromona para o ar que é captada pelas árvores vizinhas. Isso induz as árvores receptoras a começar a fazer produtos químicos que o ajudarão a combater o ataque de insetos iminente. Então, na cara disto, isto é definitivamente comunicação.
mas eu acho que nós também temos que fazer a questão da intenção (Se nós podemos mesmo usar essa palavra ao descrever plantas, mas me faça humor enquanto eu antropomorfizar). As árvores estão a comunicar, o que significa que a árvore atacada está a avisar os que a rodeiam? Ou poderia ser mais subtil? Talvez faça mais sentido que o ramo atacado esteja se comunicando com os outros ramos da mesma árvore em um esforço de sobrevivência própria, enquanto as árvores vizinhas, bem eles estão apenas escutando e se beneficiando do sinal.
existem também outros exemplos deste tipo de comunicação. Por exemplo, um estudo muito recente mostrou que as plantas também se comunicam através de sinais passados da raiz para a raiz. Neste caso, a planta ” falante “tinha sido estressada pela Seca, E” disse ” suas plantas vizinhas para se preparar para a falta de água. Sabemos que o sinal passou pelas raízes porque isso nunca aconteceu se as duas plantas estavam simplesmente em vasos vizinhos. Tinham de ter raízes vizinhas.
5. As plantas têm memória?As plantas definitivamente têm várias formas diferentes de memória, assim como as pessoas. Eles têm memória de curto prazo, memória imunitária e até mesmo memória transgeneracional! Eu sei que este é um conceito difícil de entender para algumas pessoas, mas se a memória implica formar a memória (informação de codificação), reter a memória (informação de armazenamento), e recordar a memória (recuperando a informação), então as plantas definitivamente se lembram. Por exemplo, uma Armadilha de mosca de Vênus precisa ter dois dos cabelos em suas folhas tocados por um bug, a fim de fechar, para que ele se lembre que o primeiro foi tocado. Mas isto só dura cerca de 20 segundos, e depois esquece-se. As mudas de trigo lembram-se que passaram o inverno antes de começarem a florir e a fazer sementes. E algumas plantas estressadas dão origem a progênie que são mais resistentes ao mesmo estresse, um tipo de memória transgeneracional que também foi recentemente mostrado também em animais. Enquanto a memória de curto prazo na armadilha da mosca de Vênus é baseada em eletricidade, assim como a atividade neural, as memórias de longo prazo são baseadas em epigenética — mudanças na atividade genética que não requerem alterações no código do DNA, como as mutações fazem, que ainda são passadas de pais para filhos.
6. Você diria, então, que as plantas “pensam”?Não, eu não o faria, mas talvez seja aí que ainda estou limitado no meu próprio pensamento! Para mim, pensar e processar a informação são duas construções diferentes. Eu tenho que ter cuidado aqui já que isso está realmente perto do filosófico, mas eu acho que o pensamento proposital necessita de um cérebro altamente desenvolvido e autonoético, ou pelo menos noético, consciência. As plantas exibem elementos de consciência anoética que não incluem, na minha opinião, a capacidade de pensar. Assim como uma planta não pode sofrer dor subjetiva na ausência de um cérebro, eu também não acho que ele pensa.
7. Vês alguma analogia entre o que as plantas fazem e o que o cérebro humano faz? Pode haver uma neurociência de plantas, menos os neurônios? Em primeiro lugar, e correndo o risco de ofender alguns dos meus amigos mais próximos, acho que o termo neurobiologia vegetal é tão ridículo como se diz, Biologia floral humana. As plantas não têm neurônios assim como os humanos não têm flores!
mas você não precisa de neurônios para ter a comunicação celular e armazenamento de informação e processamento. Mesmo nos animais, nem toda a informação é processada ou armazenada apenas no cérebro. O cérebro é dominante no processamento de ordem superior em animais mais complexos, mas não em animais simples. Diferentes partes da planta se comunicam entre si, trocando informações sobre estados celulares, fisiológicos e ambientais. Por exemplo, o crescimento da raiz é dependente de um sinal hormonal que é gerado nas pontas dos rebentos e transportado para as raízes em crescimento, enquanto o desenvolvimento do disparo é parcialmente dependente de um sinal que é gerado nas raízes. As folhas enviam sinais para a ponta da filmagem dizendo-lhes para começarem a fazer flores. Desta forma, se você realmente quer fazer alguma mão grande acenando, toda a planta é análoga ao cérebro.
mas embora as plantas não tenham neurónios, as plantas produzem e são afectadas por produtos químicos neuroquímicos! Por exemplo, o receptor glutamato é um neuroreceptor no cérebro humano necessário para a formação da memória e aprendizagem. Embora as plantas não tenham neurônios, elas têm receptores de glutamato e o que é fascinante é que as mesmas drogas que inibem o receptor de glutamato humano também afetam as plantas. Ao estudar estas proteínas em plantas, os cientistas aprenderam como os receptores do glutamato mediam a comunicação das células às células. Então talvez a questão deva ser colocada a um neurobiólogo se poderia haver uma botânica de humanos, menos as flores!Darwin, um dos grandes pesquisadores de plantas, propôs o que se tornou conhecido como a hipótese “cérebro-raiz”. Darwin propôs que a ponta da raiz, a parte que chamamos de merismo, age como o cérebro faz em animais inferiores, recebendo entrada sensorial e direcionando movimento. Vários grupos de pesquisa modernos estão acompanhando esta linha de pesquisa.É um cientista especializado em neurociência, ciência cognitiva ou psicologia? E já leu um artigo recente sobre o qual gostaria de escrever? Por favor, envie sugestões para o editor de Assuntos mentais Gareth Cook, um jornalista Vencedor do Prémio Pulitzer no Boston Globe. Ele pode ser alcançado em garethideas em gmail.com ou Twitter @garethideas.