طبیعت نامرئی: برقراری ارتباط ، تسخیر ، گیاهان غالب. سه گانه مستند.

چه تهاجمی ، ارتباطی ، قاتل یا شفا ، گیاهان دارای خواصی هستند. با این حال ، آنها بی تحرک ، یخ زده و به ندرت توجه ما را به خود جلب می کنند. گیاهان موجودات زنده هستند ، سنگ بنای کل زنجیره تنوع زیستی. و اگر زمان و مشكل خود را برای نفوذ در عالم آنها ، رها كردن از نشانه های معمول خود ، تغییر مقیاس ها و ارجاعات ما از زمان ، مسافت ، یا ادراك ، به دست بیاوریم ، یك عالم هیجان انگیز و غیرمترقبه برای ما باز می شود. این دنیای اسرارآمیز و شگفت انگیز است که این مستندها ما را به کشف دعوت می کنند. در این قسمت اول ، گیاهان فتح کننده را ببندید.

قسمت های 3:

گیاهان فتح (52mn)
گیاهان ارتباطی (52mn)
گیاهان فوق العاده قدرتمند (52mn)

سیگنالینگ الکتریکی تشخیص داده شده بین گیاهان گوجه فرنگی سوالات جالبی را ایجاد می کند

آیا می دانید که گیاهان با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند؟ در واقع ، آنها سیگنالهایی را منتشر می کنند و آنالیز می کنند (که صدا نیست) ، به نام سکوت. امروز ، یک مطالعه جدید ، این سیگنال های الکتریکی را که از یک گیاه به گیاه دیگر ارسال می شوند ، روشن می کند و سوالات جالبی که آنها مطرح می کنند.

این دکتر یوری Shtessel ، استاد برجسته و برجسته در دانشگاه آلاباما در هانتسویل (UAH) و دکتر الكساندر ولكوف ، استاد بیوشیمی در دانشگاه اوكوود بود ، كه به همكاری مقاله ای مبتنی بر در آزمایشات بدنی و همچنین مدل سازی ریاضی برای مطالعه انتقال سیگنال های الکتریکی بین گیاهان گوجه فرنگی.

لازم به ذکر است که تخصص دکتر Shtessel مهندسی کنترل است و الگوریتم های کنترل به طور گسترده در همه رشته ها (به عنوان مثال در کنترل وسایل نقلیه هوافضا) کاربرد دارند. در اوك وود ، دكتر ولوكوك از طریق شبكه ای از قارچ های میكوریزی كه در خاك همه جا دیده می شوند ، انتشار سیگنالهای الکتریکی در گیاه و همچنین بین گیاهان را مورد مطالعه قرار داد و به نظر می رسد كه به عنوان مدارهای واقعی عمل می كنند. این دو محقق برای اولین بار در سال 2017 همکاری کردند.

دکتر ولکوف یک متخصص برجسته بیوشیمی است. ما یک بار در مورد پخش سیگنال الکتریکی از طریق ساقه گیاه و بین گیاهان - یعنی ارتباط بین گیاهان - از طریق خاک صحبت می کردیم. " وی افزود: "من پیشنهاد كردم كه مدار الكتریكی معادل و مدل ریاضی مربوطه را برای توصیف این فرآیندها بسازید."

این مدل سازی ریاضی مبتنی بر معادلات دیفرانسیل معمولی و جزئی است. دکتر Shtessel مسئول ساخت مدل ها ، اجرای شبیه سازی ها و تولید توطئه ها بود. ما می توانیم از مدل سازی ریاضی فرآیندهای ارتباطی چه مزایایی داشته باشیم؟ او درخواست کرد. "پاسخ بسیار ساده است: ما می توانیم از مدل ریاضیات استفاده کنیم تا به جای اینکه آزمایش های طولانی و گران انجام شود ، از پردازش های مورد مطالعه در رایانه استفاده کنیم."

در گیاه شناسی ، ارتباطات در گیاهان (همچنین به آن ارتباط گیاهان یا ارتباطات گیاهی نیز گفته می شود) یک عمل منعکس نشده است (مانند ارتباطات انسانی) بلکه در گیاهان ساطع کننده انتشار پلاستیک و شرطی سیگنال مطابق با محرک ها را شامل می شود. محیط زیست ، همراه با پاسخ سریع ارگانیسم گیرنده. این امر به این دلیل است که گیاهان سیگنالهای الکتریکی تولید می کنند که از طریق آنها پخش می شوند.

در این حالت خاص ، هنگامی که ریشه های گوجه فرنگی بصورت آزمایشی از یکدیگر جدا شده و فضای هوا بین آنها وجود دارد ، امپدانس الکتریکی فضا بسیار بزرگ است. Shtessel توضیح می دهد: "سیگنال های الکتریکی از این فضا عبور نمی کنند." در واقع ، در این آزمایش ، ارتباط بین گیاهان از طریق ریشه آنها ، همانطور که ولکوف کشف کرد ، جلوگیری شد.

با این حال ، هنگامی که گیاهان در خاک مشترک زندگی می کنند ، آزمایشات انجام شده توسط دکتر ولکوف نشان داد که مقاومت در برابر خاک بسیار زیاد نیست و آنها می توانند با انتقال سیگنالهای الکتریکی به یکدیگر از طریق شبکه مایکروزیزی ارتباط برقرار کنند. زمین Shtessel توضیح داد: "ما از طریق شبیه سازی ها ، فقط از طریق شبیه سازی ، شبکه ارتباطی بین دو گیاه را مطالعه کرده ایم.

تحقیقات گوجه فرنگی ، که به مطالعه تجربی و الگوبرداری ریاضی از انتشار سیگنال الکتریکی بین گیاهان از همان گونه متمرکز شده است ، درهای جدیدی را بر روی این سوال باز می کند: آیا گیاهان ارتباط برقرار می کنند بین آنها (بین گونه های مختلف) از طریق قارچ ها؟ وی گفت: "من فکر می کنم کاملاً ممکن است که سیگنال ها بتوانند از طریق شبکه ریشه پخش شوند و از یک گیاه گوجه فرنگی به مثلاً یک درخت بلوط در خاک یا خاک مشترک پخش شوند. زمین نقش هادی را بازی می کند. "

علاوه بر این ، باید توجه داشت که ماهیت پیامهای ارسالی ناشناخته است و امکان شناخت بیش از حد تجربه است. اما به گفته Shtessel ، این سؤالات بسیار جالب است. وی می گوید: "هیچ مطالعه ای در مورد پردازش شناختی سیگنال های برقی که توسط گیاهان ارسال و دریافت شده اند ، انجام نشده است." اما مشکل دیگر بررسی ارتباط گیاهان از طریق امواج برقی در هوا است. این یک داستان کاملا متفاوت است ، که هنوز مورد مطالعه و بررسی قرار نگرفته است. "