On’s taimed nutikad?

Johanna Juntunen
Tormi Soorsk
01.02.2019
Kärbsepüünis ehk kärbselõks (Dionaea muscipula) oskab arvutada ja meeles pidada, kui mitu korda ohver on puutetundlikke karvu puudutanud ja milliseid neist. | Shutterstock

Meil on taimedelt palju õppida. Käimasolevate uurimustega tahetakse leida uusi ravimeid, viise maaviljeluse tõhustamiseks ning aru saada taimede suhtlusvõrgustikust, et nende teadmiste põhjal luua uusi nutikamaid seadmeid.

Paljud taimeliigid hakkavad eritama mürgiseid aineid kui neid ründavad kahjulikud putukad või nende kasvudest toituvad loomad. Need isegi annavad teistele lõhnasignaalidega rünnakust teada, et „sõbrad“ hakkaksid ennast kaitsma.

Näiteks tomati- ja tubakataimed oskavad lõhnasignaalidega kohale meelitada röövputukaid, kes söövad meelsasti taimi nakitsevaid kahjureid ja tõuke.

Täpsemaks muutunud mõõteseadmed, analüüsid ja molekulaargeneetika meetodid on tõestanud, et taimed tunnetavad ümbrust sellisel tundlikkuse tasemel, mis jääb väljapoole meie meelte ulatust. Üha rohkem on tõendeid selle kohta, et nad sobitavad aktiivselt oma käitumist vastavalt keskkonna ja seisukorra muutustele.

Näiteks kibekurk (Sicyos angulatus) reageerib kümme korda kergemale puudutusele kui inimene. Kui liaani puudutab mingi nöör vaid 0,25grammise survega, hakkab taim juba omi köitraage selle ümber põimima. Samas inimene tunneks sõrmega vaid kahegrammist puudutust.

 

Juured on ajuks

Taimedel on samalaadseid elukeskkonda, toitumisse, ohtudesse ja haigustesse puutuvaid väljakutseid kui loomastikul, kuid ilma võimaluseta põgeneda.

Maailmas on umbes 400 000 taimeliiki. Osa neist on meile kasulikud, osa tülikad, osa mürgised. Osasid me imetleme nende välimuse või lõhna tõttu. Kuid ühtegi neist ei pea me arukaks. Taimed, kes on geneetilisel tasemel mitmekülgsemad kui nii mõnedki meile teada elusolendid, on kõike muud kui rumalad.

Taimed kommunikeeruvad iseenda osade ja teiste taimedega eri meelte abil ja seejuures nad õpivad, kuigi neil ei ole ei aju ega kesknärvisüsteemi. Rohkem ühistööd tehakse liigikaaslastega, kellega põimitakse juured ühte. Võõraste liikide juurtest suunatakse oma juured eemale.

Taimed edastavad juurte, aga ka nendega kokku põimunud seenniidistiku ja õhu kaudu keemilisi signaale toitainete olemasolu ja põua kohta, misjärel näiteks lähedased taimed hakkavad kuivuse tekkimisel ümber lülituma veekulutuse säästurežiimile, sulgedes lehtedes olevad lõhed. Küsimus ei ole ligimesearmastuses, vaid varases püüdluses hoida kogu naabruskond tervena, et kahjurid ei saaks rünnata.

„Metsa lõhn on iseenesest puude vestlus üksteisega,“ ütleb Briti Columbia metsaökoloog Suzanne Simard.

Juurtes olevad rakud toimivad kasvu määrava komandokeskusena ja on ülesehituselt samalaadsed loomade närvivõrguga. Selle hüpoteesi esitas juba Charles Darwin ja taimeneurobioloogia pioneerid nagu Stefano Mancuso Firenze ülikoolist ja František Baluška Bonni ülikoolist toetavad seda seisukohta.

                          

Lehed kui silmad

Taimed „näevad“ elektromagnetkiirguse abil ja seda nii inimesele nähtavate kui nähtamatute (UV, infrapuna) lainepikkustel. Hariliku müürloogaga (Arabidopsis thaliana) 1980ndatel Hollandis tehtud katsed näitasid, et sellel taimel on vähemalt 11 valgustundlikku rakutüüpi, mis reageerivad erinevatele valguse lainepikkustele.

Taimed oskavad sobilikku kasvusuunda kindlaks teha ja vajadusel muuta nii, et võrsed kasvaks üla- ja juured alasuunda. Seda taimede omadust nimetatakse fototropismiks, mida Charles Darwin tutvustas oma viimaseks jäänud teoses „The Power of Movement in Plants“ (1880)*. Ta kirjutas: „Peaaegu kõik taimed pöörduvad valguse suunas.“ Tema uurimused tegid kindlaks, et võrse tipus olevad rakud avastavad valguse, kuid sellele reageerimine toimub varres. Taimed mõõdavad valguse taset fotoperiodismi (taime- ja loomorganismide füsioloogiline fotoperioodiline reaktsioon päeva ja öö pikkusele) abil. Lehtedes olev fütokroom (valgust adsorbeeriv tsütoplasmavalk taimedel) annab taimele teavet valguse kohta. Fütokroomid toimivad taime silmadena, andes kogu taimele edasi teavet, millal kasvada ja millal õied avada.

Looduses näevad taimed päeva lõpus levivat pikalainelist punast valgust, mis annab märku vajadusest siirduda ööunele. Hommikul näevad aga lühemalainelist punast valgust, mis toimib äratuskellana. Sinine valgus teeb taimele selgeks, mis suunas see peab ennast keerama. Lisaks saab taim valgusest aru, millises keskkonnas ta elab.

„Keskpäeval on päikesevalguse spektris palju sinist ja punast. Kui taim tajub seda, mõistab ta, et tema kasvuolud on head ja ta ei pea võistlema valguse pärast teiste taimedega. Sellised taimed kasvavad lopsakaks ja õitsevad õigel ajal. Teiste varjus olevad taimed näevad rohkem rohelist ja pikalainelist punast valgust, mis annavad signaali vajadusest võidelda kasvutingimuste eest. Sellised taimed kasvavad pikaks, et pääseda varjavatest taimedest mööda kõrgemale,“ räägib kasvuhoonete valgustustingimuste loomisega tegeleva Valoya-firma uurimusgrupi juht, taimebioloogia asjatundja Stiina Kotiranta.

Lisa leiad veebruari Tehnikamaailmast.

Artikli märksõnad: 

Sarnased artiklid