Gullris kan uppfatta andra växter i närheten utan att någonsin röra vid dem, genom att känna av långt röda ljusförhållanden som reflekteras av blad. När gullriset blir uppätet av växtätare anpassar det sin reaktion beroende på om det finns en annan växt i närheten eller inte.
Är den här typen av flexibel, adaptiv respons i realtid ett tecken på intelligens hos växter?
Frågan är inte lätt att besvara, men Andre Kessler, en kemisk ekolog, argumenterar för växternas intelligens i en artikel som nyligen publicerades i tidskriften Plant Signaling and Behavior.
”Det finns mer än 70 definitioner publicerade för intelligens och det finns ingen enighet om vad det är, inte ens inom ett visst område”, säger Kessler, professor vid institutionen för ekologi och evolutionsbiologi vid College of Agriculture and Life Sciences.
Många tror att intelligens kräver ett centralt nervsystem, där elektriska signaler fungerar som ett medium för att bearbeta information. Vissa växtbiologer likställer växternas kärlsystem med centrala nervsystem och menar att någon form av centraliserad enhet i växten gör det möjligt för dem att bearbeta information och reagera. Men Kessler håller inte alls med om den idén.
”Det finns inga bra bevis för någon av likheterna med nervsystemet, även om vi tydligt ser elektrisk signalering i växter, men frågan är hur viktig den signaleringen är för en växts förmåga att bearbeta signaler från omgivningen”, säger han.
För att argumentera för växternas intelligens begränsade Kessler och medförfattaren Michael Mueller, doktorand i hans laboratorium, sin definition till de mest grundläggande elementen: ”Förmågan att lösa problem, baserat på den information som du får från omgivningen, mot ett visst mål”, säger Kessler.
Som en fallstudie pekar Kessler på sin tidigare forskning där han undersökte gullris och hur det reagerar när det äts upp av skadedjur. När bladbaggelarver äter blad från gullris avger växten en kemikalie som informerar insekten om att växten är skadad och utgör en dålig födokälla. Dessa luftburna kemikalier, som kallas flyktiga organiska föreningar (VOC), fångas också upp av närliggande gullruteväxter och får dem att producera sitt eget försvar mot skalbaggslarverna. På så sätt flyttar gullris växtätare vidare till grannar och fördelar skador.
I en artikel från 2022 i tidskriften Plants genomförde Kessler och medförfattaren Alexander Chautá, Ph.D., experiment för att visa att gullris också kan uppfatta högre långt-röda ljusförhållanden som reflekteras av blad från angränsande växter. När det finns grannar och gullriset äts av skalbaggar investerar växterna mer i att tolerera växtätaren genom att växa snabbare, men börjar också producera defensiva föreningar som hjälper växterna att bekämpa skadeinsekter. När det inte finns några grannar tar växterna inte till snabbare tillväxt när de blir uppätna och de kemiska reaktionerna på växtätare är markant annorlunda, även om de fortfarande tolererar ganska stora mängder växtätare.
”Det här skulle passa in i vår definition av intelligens”, säger Kessler. ”Beroende på den information som växten får från omgivningen ändrar den sitt standardbeteende.”
Grannplantor av gullris uppvisar också intelligens när de uppfattar VOC som signalerar närvaron av ett skadedjur. ”De flyktiga ämnen som kommer från en granne kan förutsäga framtida växtätande”, säger Kessler. ”De kan använda en miljösignal för att förutse en framtida situation och sedan agera utifrån det.”
Att tillämpa begreppet intelligens på växter kan inspirera till nya hypoteser om mekanismerna och funktionerna i växters kemiska kommunikation, samtidigt som det kan förändra människors syn på vad intelligens egentligen innebär, säger Kessler.
Det sistnämnda ligger helt rätt i tiden, eftersom artificiell intelligens är ett aktuellt ämne. Till exempel, säger han, löser artificiell intelligens inte problem mot ett mål, åtminstone inte ännu. ”Artificiell intelligens, enligt vår definition av intelligens, är inte ens intelligent”, säger han. Den är istället baserad på de mönster som den identifierar i den information som den har tillgång till.
En idé som intresserar Kessler kom från matematiker på 1920-talet som föreslog att växter kanske fungerade mer som bikupor. I det här fallet fungerar varje cell som ett enskilt bi, och hela växten är analog med en bikupa.
”Vad det innebär är att hjärnan i växten är hela växten utan behov av central samordning”, säger Kessler.
I stället för elektrisk signalering sker kemisk signalering i hela superorganismen. Studier av andra forskare har visat att varje växtcell har ett brett ljusspektrum och sensoriska molekyler för att upptäcka mycket specifika flyktiga föreningar från grannväxter.
”De kan lukta sig till sin omgivning mycket exakt; varje enskild cell kan göra det, såvitt vi vet”, säger han. Cellerna må vara specialiserade, men de uppfattar alla samma saker och de kommunicerar via kemiska signaler för att utlösa en kollektiv respons i form av tillväxt eller metabolism.
”Den tanken är mycket tilltalande för mig”, säger han.
Ytterligare information: André Kessler et al, Induced resistance to herbivory and the intelligent plant, Plant Signaling & Behavior (2024). DOI: 10.1080/15592324.2024.2345985
