Abbildung: Chelsea Beck (Gizmodo)
Die Giz AsksIn dieses Gizmodo-Serie, stellen wir Fragen über alles von Raum zu kippen und erhalten Sie Antworten von einer Vielzahl von Experten.
Im Vergleich zu selbst der dümmste Mensch, Ihre Durchschnittliche tulip ist ein idiot. Aber man müsste dümmer als eine Tulpe zu leugnen, dass etwas—vielleicht nicht Intelligenz in seinem Wörterbuch-definition, aber einige führen, autonomen macht—ist bei der Arbeit unter die Mitglieder der pflanze Königreich. Und wenn wir einräumen, Pflanzen diese quasi-Intelligenz, dann müssen wir zugeben, dass einige von Ihnen müssen schlauer sein als andere—cannier absorber von bugs und Sonne, besser Ihre abwechslungsreiche Umgebung. Zwangsläufig, dann ist die Frage: welches ist die Klügste?
Für diese Woche Giz Fragt, fragten wir eine Reihe von Botanikern und pflanze Wissenschaftler für Ihre nehmen. Keine zwei Namen der gleichen pflanze, oder verwendet werden, die genau die gleiche definition von “Intelligenz” —das ist allerdings ein heikles Konzept zu fassen, wenn man sich mit hirnlosen Kakteen und dennoch. So, wenn Sie suchen für eine einfache Liste der Natur schärfsten grün, das wahrscheinlich ist es nicht—aber dann, du bist zu klug um etwas zu suchen, so einfach ist das.
Katie Feld
Associate Professor, Plant-Soil-Prozesse, University of Leeds
Ein klassisches Beispiel von “plant smarts” könnte die Venus-Fliegen-Falle (Dionea muscipula), die scheint zu zählen, wie oft ein Haar ausgelöst wird, auf der Oberfläche der Falle vor der Entscheidung, zu schließen, auf das unglückliche Insekt innerhalb. Dieses “intelligente” Verhalten, stellt sicher, dass es nicht Verschwendung von Energie schließen der Falle auf etwas nicht-Insekten-Beute—fallen-Blatt-Wurf, zum Beispiel.
Natürlich, “kluge” Entscheidungen beschränken sich nicht nur auf Pflanzen, die sich schnell bewegen. Alle Pflanzen reagieren auf Ihre Umwelt, so dass Entscheidungen auf der physiologischen und molekularen Skalen ganze Zeit in Reaktion auf Veränderungen in Ihrer Umgebung, sowohl über als auch unter der Erde.
Zum Beispiel, wenn Wasser knapp ist, die pflanze schließt Ihre Spaltöffnungen (kleine Poren in der Blattoberfläche, normalerweise lassen Sie das Wasser aus) fast sofort. Ob oder nicht diese Antworten sind “smart” oder nicht, ist fraglich, aber.
Ein wirklich cooles Phänomen ist die Fähigkeit der Pflanzen zu Holen, U-Bahn-Signale aus anderen Anlagen über eine gemeinsame Netzwerk der symbiotische Pilz-hyphen (mykorrhizen). Mein Lieblings Beispiel dafür ist ein experiment, wo Bohnen, die mit Blattläusen befallen wurden angeregt uninfested benachbarten Bohnen zu produzieren, die defensive flüchtige Chemikalien, die Abwehr der Schädlinge, sondern locken Wespen (Blattlaus natürlichen Feinde). Der einzige Weg, dies möglich gewesen wäre in diesem experiment wurde über eine gemeinsame Pilz-verbindungen zwischen den Pflanzen. Es wäre verlockend zu sagen, das war die pflanze-pflanze-Kommunikation, aber wirklich, ich glaube, es war der Pilz reagiert auf Veränderungen in der befallenen host und dann die nicht-befallenen host-Reaktion auf änderungen in der Pilz—aber trotzdem, das ist eine ziemlich intelligente Antwort!
“Ein wirklich cooles Phänomen ist die Fähigkeit der Pflanzen zu Holen, U-Bahn-Signale aus anderen Anlagen über eine gemeinsame Netzwerk der symbiotische Pilz-hyphen.”
Patrick Keeling
Professor der Botanik und Leiter der Keeling-Labor an der Universität von British Columbia
Ich würde diesem Kopf und Fragen: wie definieren Sie “pflanze”? Ich arbeite auf Algen und Ihre nahen verwandten. Viele von Ihnen sind wirklich smart.
Wornowiid Dinoflagellaten, zum Beispiel, sind die einzigen Zellen, haben aber kleine Augen mit einer Linse und Netzhaut, die Sie anscheinend nutzen, um auf die Jagd nach Beute. Ihre Chloroplasten ist jetzt ein Teil von diesem Auge, das Teil wie eine Netzhaut. Wenn Sie Sie finden, nutzen Sie kleinen giftigen Harpunen nematocysts genannt, um zu Schießen und töten die Beute Zelle, Walzen Sie Sie in, und Sie zu Essen.
Oder gibt ‘ s apicomplexans, wie der malaria-Parasit Plasmodium. Auch “Algen”, oder von Ihnen abgeleitet. Sie wissen, wie zu infizieren uns und schlagen unser Immunsystem. Sie kommen direkt in unsere Blutzellen, bei denen das Immunsystem nicht ‘sehen’ Sie, und dann, wenn Sie wollen, verbreiten Sie die ganze Bevölkerung Ausbruch aus Ihrer Zelle synchron, so können Sie schnell in eine andere Zelle vor dem Immunsystem alarmiert und reagieren. Ihre Chloroplasten ist wichtig für die Infektion und macht jetzt Lipide, die Sie benötigen, in Ihren Membranen.
Sowohl diese, ich würde sagen, die sind ziemlich schlau.
David Wees
Fakultät Dozent und stellvertretender Direktor der Farm-Management-und Technologie-Programm an der McGill University
Die am besten geeigneten Pflanzen sind in der Regel, was wir Menschen nennen das Unkraut. Ralph Waldo Emerson sagte einmal: “Was ist ein Unkraut? Eine pflanze, deren Tugenden noch nicht entdeckt worden”. In der Tat, Unkraut, trotz der besten Bemühungen der Landwirte, Gärtner, Förster und andere Leute, die immer scheinen, um die Vorteile aller möglichen Raum zu wachsen und sich vermehren. Sie effektiv zu konkurrieren mit anderen Pflanzen für Licht, Wasser und Mineralien.
Ich denke, meine Stimme für die “Klügste weed” wäre quackgrass (Elymus repens), auch bekannt als couch-gras, oder zucken gras. Dieses gras kommt ursprünglich aus Europa und Westasien. Jedoch hat es mittlerweile auf allen Kontinenten ausgebreitet, und hat sich zu einem wichtigen weed auf jeden. Nicht nur, dass es reproduzieren durch Samen, es breitet sich auch durch Rhizome, die langen, schlanken U-Stielen. Jedes Stück Rhizom kann produzieren einem neuen quack gras pflanze—in-Effekt ein natürlicher Klon. Wenn Sie Pflug ein Feld mit quackgrass, Sie versehentlich schneiden Sie Stücke von Rhizomen, die dann sprießen, geben Anlass zu mehr Quacksalber gras, und so weiter. Quack gras kann wachsen in fast jede Art von Boden (Lehm, sand, usw.) oder Klima (obwohl es weniger verbreitet in den Tropen als auch in gemäßigten Klimazonen). Sobald in einem Gebiet angesiedelt, es ist fast unmöglich, vollständig beseitigen.
Auf der positiven Seite, quack-gras ist ideal für die Kontrolle von Bodenerosion auf steilen hängen. In der Tat, seine Wurzeln und Rhizome bilden ein dichtes U-Bahn “Matte”, die hält sich an bodenpartikel. Und weil es kräftig wächst, ist es eine gute Futter-Ernte für das Vieh. Für das Vieh, es ist so gut (ernährungsphysiologisch gesehen) als die meisten anderen Gräsern.
“Es ist aus einer Gruppe, die älter als die Dinosaurier, und daher gehangen hat um mit wenig Veränderung für 250 Millionen Jahren, und doch immer noch gelingt, zu überlisten das menschliche beginnt, für alle unsere vermeintlichen Schlauheit, mit einer fast unausrottbaren Garten Unkraut!”
Richard Milne
Lecturer, School of Biological Sciences, University of Edinburgh
Ich werde gehen, für Equisetum arvense, die gemeinsame Schachtelhalm, so eine gambit-Eröffnung. Es hat eine beeindruckende Mehrzweck-Mechanismus von spore dispersal, aber der eigentliche Grund, warum ich es bewerten so hoch ist, dass es von einer Gruppe älter als die Dinosaurier, und daher gehangen hat um mit wenig Veränderung für 250 Millionen Jahren, und doch immer noch gelingt, zu überlisten das menschliche beginnt, für alle unsere vermeintlichen Schlauheit, mit einer fast unausrottbaren Garten Unkraut! Wenn hochgezogen, die unterirdischen Stängel brechen einfach, effektiv Vermehrung der pflanze.
Philippa Borrill
Dozent, Biologie der Pflanzen, Universität Birmingham
Das klingt ein bisschen verrückt, aber ich denke, die Pflanzen sind das Klügste, Pflanzen auf dem Planeten. Wir denken oft über Kulturen als domestiziert durch den Menschen, aber ich würde behaupten, dass auch das Gegenteil wahr ist. Die ernten, auf die wir angewiesen sind, haben domestiziert (oder vielleicht sogar versklavt) uns zu säen Ihre Samen für Sie, Wasser und Pflege für die Pflanzen und dann ernten Sie die Samen und stellen Sie sicher, dass Sie gepflanzt, die im nächsten Jahr (obwohl wir natürlich Essen viele von Ihnen auch!).
Insbesondere Weizen angebaut wird auf mehr Fläche auf der ganzen Welt als jede andere Ernte. Dies ist durchaus eine erstaunliche Leistung für eine pflanze, die Ihren Ursprung in den fruchtbaren Halbmond, einem relativ kleinen Gebiet im Mittleren Osten und im Mittelmeerraum etwa 10.000 Jahren. Jetzt den Menschen zu säen Weizen auf fünf Kontinenten (Nordamerika, Südamerika, Europa, Asien und Afrika) und Weizen angepasst hat, zu wachsen in einer Vielzahl von Umgebungen—von der heißen, trockenen Umwelt, in Australien auf das kühle Feuchte Klima in Großbritannien. Weltweit produzieren wir ~750 Millionen Tonnen Weizen jährlich, das entspricht 1,5 x 1019 einzelnen Weizen-Körner (die lächerlich große Anzahl 15,000,000,000,000,000,000) und es bietet Nahrung für über 2,5 Milliarden Menschen jeden Tag. Wenn das nicht eine intelligente pflanze bin ich mir nicht sicher, was ist.
“Pflanzen sind in der Lage zu tun, so viele kluge Dinge: Sie bauen Ihren Körper aus atmosphärischen Gase und Sonnenlicht; Ihre Samen bleiben im Boden über Jahre (und in einigen Fällen Jahrhunderte); Sie können woo tierischen Bestäuber zum transport der Gameten, und Sie tun es alle ohne central processing organ Analog zu einem Gehirn.”
Olivia Wilkins
Assistant Professor, Plant Science, McGill University und Leiter der Plant Systems Biology research group
Pflanzen sind in der Lage zu tun, so viele kluge Dinge: Sie bauen Ihren Körper aus atmosphärischen Gase und Sonnenlicht; Ihre Samen bleiben im Boden über Jahre (und in einigen Fällen Jahrhunderte); Sie können woo tierischen Bestäuber zum transport der Gameten, und Sie tun es alle ohne central processing organ Analog zu einem Gehirn. Aber angesichts der Tatsache, dass diese Merkmale sind, wie bei den meisten Pflanzen, ich denke, die Kriterien, die ich verwendet, um herausgreifen das Klügste wäre Ihre Fähigkeit zu wachsen und gedeihen in unvorhersehbaren Umweltbedingungen.
Die meisten Pflanzen haben sich im Rahmen der langfristigen Klima der Gebiete, in denen Sie endemisch sind, und Sie wachsen dort sehr gut. Pflanzen, die verschoben wurden, um durch die Menschen, wie die Pflanzen wurden gezüchtet, um zu wachsen und zu produzieren, (etwas) sichere Erträge in einer Vielzahl von ortsspezifischen Klimas. Aber die Herausforderung, dass die Pflanzen nun konfrontiert sind, ist wirklich hart. Sie sind konfrontiert mit Umgebungen, die nicht nur zu verändern, sondern schnell, aber sind unterbrochen durch ungewohnte Temperatur-und niederschlagsextreme. Einige Pflanzen werden nicht bis zu der Herausforderung und werden Sie Aussterben. Im Fall von Pflanzen, dies könnte eine Katastrophe sein.
Zum Glück, die Pflanzen sind schon daran gewöhnt, reagiert auf sich verändernde Umgebungen. Täglich sind Sie konfrontiert mit Energie-reichen Perioden von Licht und Energie, schlechte Zeiten der Dunkelheit; Sie schützen sich vor Austrocknung durch Einschränkung der Nutzung von Wasser in trockenen Zeiten. Sie tun dies durch den Einsatz flexibler und dynamische subzelluläre Strukturen genannt gene regulatory networks. Einer meiner Lieblings-Beispiele für die macht von regulatorischen Netzwerken zu erweitern, die Umgebungen, in denen Pflanzen wachsen können, wurde entdeckt, in der Reis. Die meisten Sorten von Reis-Pflanzen werden sterben, wenn Sie vollständig in Wasser getaucht, während der flash floods, die Folgen können, Monsun. Aber einige Reis-Sorten tolerieren kann, komplette Untertauchen für mehr als eine Woche. Es stellt sich heraus, dass Pflanzen, verträgt überflutung haben ein regulatorisches Netzwerk gesteuert von einem protein namens sub1. Darüber hinaus stellt sich heraus, dass, wenn Sie bewegen Sie den gen-Codierung sub1 Reis-Sorten, die empfindlich gegen überflutung werden Sie tolerant. Evolution hat ganz klar die gezielte regulatorische Netzwerke zu erweitern die Vielfalt der Bedingungen, in denen Pflanzen wachsen können, und ich glaube, dass diese Netzwerke sind die zugänglichen Ziele für die Verteidigung von Pflanzen gegen die neuen Herausforderungen durch den Klimawandel.
Aber für die Frage, welche pflanze ist das Klügste? Ich weiß es nicht. Aber ich bin sehr zuversichtlich, dass wir auch weiterhin zu entdecken und Wege zu erkunden, wie die Natur schon gelöst unsere dringlichste Werk Fragen.
David Duffy
Professor für Botanik, University of Hawaii at Manoa
Pflanzen sind viel klüger als die Menschen, die nur zu Fuß Schatten; schlechte Spieler, die Strebe und ärgern Ihre Stunde auf der Bühne (um die Worte des Barden). Ich würde sagen, was macht eine pflanze, die smart ist, zu überleben—wie die street smarts. Hier sind drei Beispiele.
Llangernyw Eibe im Kirchhof von Nord-Wales: 5.000 Jahre alt.
Jurupa-Eiche Quercus palmeri in Riverside, CA: 13000 Jahre alt.
Pando’ Zitterpappel in Utah: 80.000 Jahre alt ist.
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