Ar gali kanapių augalai mąstyti?

• 1. Kaip žmonės mąsto?
• 2. Kas yra augalų tropizmai?
• 2. a. Fototropizmas
• 2. b. Tigmotropizmas
• 2. c. Gravitropizmas
• 2. d. Hidrotropizmas
• 2. e. Kiti tropizmų tipai
• 3. Tropizmai lyginant su žmogaus pojūčiais
• 4. Ar žmonės gali komunikuoti su kanapių augalais?
• 4. a. Kokie procesai lemia didesnį derlių, stiprumą ir produkciją?
• 5. Apibendrinimas

Žemėje yra daugiau nei 300 000 augalų rūšių, todėl akivaizdu, kad jos vystėsi ir prisitaikė išgyventi bei klestėti; Jie negali patirti regos, kvapo, lytėjimo ar uoslės taip, kaip mes, kas galėtų būti didelis evoliucinis trūkumas, tačiau jie turi kitų mechanizmų, padedančių prisitaikyti prie įvairios aplinkos. Augalo tropizmai – tai mechanizmai, kuriais kanapių sėklos ir augalai prisitaiko prie pokyčių, todėl jie gali augti link ar toliau nuo tam tikro stimulo; tai nereiškia, kad jie gali mąstyti kaip mes, tačiau kažkiek tai panašu.

1. Kaip žmonės mąsto? 

Mąstydami apie gyvus organizmus turbūt pagalvojate apie žmones, beždžiones ar delfinus, bet ne apie augalus, nes jie nesielgia kaip mes ar kiti gyvūnai. Žmogaus ir gyvūnų smegenys yra labai sudėtingos ir gali suvartoti energiją, saugoti atmintį, apdoroti mintis bei sukelti reakcijas. Nors mokslininkai dar tiksliai nesupranta visų smegenų veikimo aspektų, jie žino, kad už tai atsakingos neuronų jungtys, kurios savo apsikeitimu informacija kiek primena internetą. Pavyzdžiui, palietus karštą paviršių, neuronai apdoroja šią informaciją ir nusprendžia, ką reikia daryti, dažnai nuspėdami ir apskaičiuodami veiksmus sekundės dalimis anksčiau nei šie įvykdomi.

Tačiau augalai neturi smegenų kaip mes, tad kaip jie žino, kuria kryptimi augti? Augalai turi labai sudėtingus mechanizmus, leidžiančius nustatyti, kaip ir kada augti bei kt. Nors jie neturi smegenų, turi laiko jautrių genų, kurie veikia panašiai kaip mūsų nervų sistema ir dirba išvien, kad reaguotų į tam tikrus stimulus.

Pavyzdžiui, jei jūsų augalai keletą dienų patiria žemą temperatūrą, jie sulėtins augimą ir lauks palankesnio laiko auginti lapus (arba lėčiau vystysis lapija ar sėklos); taip pat nutinka, kai naudojate auginimo treniravimo technikas, tokias kaip žemo ar didelio streso treniravimas. Tyrėjai taip pat teigia, kad augalai gali įsiminti informaciją apie šviesos poveikį ir perduoti ją kitiems augalams, tad nors neturi mūsų smegenų struktūros, augalų intelektas labai sudėtingas ir lemia įdomias elgsenas dėl tropizmų.

Taigi, augalai neturi smegenų ar neuronų kaip žmonės ar gyvūnai, tačiau jie turi savo komunikacijos būdą – cheminių signalų sąveikas. Augalai geba aptikti ir prisitaikyti prie aplinkos pokyčių naudodamiesi cheminiais signalais ir ląstelių pokyčiais, kuriuos šie sukelia. Pavyzdžiui, aptikus kenkėjų ataką, kai kurie augalai gali gaminti ir išskirti signalinius junginius, pritraukiančius natūralius kenkėjų plėšrūnus. Tai reiškia, kad augalai ne tik jaučia, kai vabzdžiai kenkia jų audiniams, bet ir geba išskirti konkrečius junginius, pritraukiančius tam tikras plėšrūnų rūšis, kad būtų pašalintas pavojus.

Be to, augalai geba „įspėti“ aplinkinius apie tokius pavojus. Jie taip pat gali gaminti chemines medžiagas, perspėjančias kaimyninius augalus apie kenkėjų aktyvumą. Ši augalų komunikacija paskatina kitus pradėti ginti save dar prieš pasiekiant juos kenkėjams, padidindama išlikimo tikimybę. Ir tai dar ne viskas. Augalai taip pat gali komunikuoti su ne augalais. Pavyzdžiui, jie išskiria eksudatus į dirvą, norėdami pritraukti ir susijungti su tam tikromis grybų rūšimis. Susijungus, grybai išgauna maisto medžiagas, o atgal gauna cukrų ir kitų svarbių junginių. Augalai taip pat reaguoja ir į bakterijų siunčiamus signalus dirvoje, suteikdami vietą azotą fiksuojančioms bakterijoms už pastogę ir maistą.

2. Kas yra augalų tropizmai? 

Kaip ir visi kiti gyvūnai ar organizmai, augalai turi prisitaikyti prie skirtingos aplinkos, kurioje jie auga. Kiti gyvi organizmai gali judėti, tačiau augalai to padaryti negali, todėl turi ieškoti kitų būdų, kaip spręsti nepalankias auginimo sąlygas, čia atsiranda tropizmai.

Augalų tropizmai yra mechanizmai, leidžiantys augalams prisitaikyti prie tam tikrų stimulų, tokių kaip šviesa, gravitacija, vanduo ar prisilietimas. Tokiu atveju vienoje augalo dalyje ląstelės gali augti greičiau nei kitose, kas nulemia augimo kryptį, o padedant augalų hormonams, tokiems kaip auksinai, reguliuojamas augimas, sukeliantis, pvz., augalo išlinkimą ar lenkimąsi pagal stimulo tipą. Yra du stimulų atsako tipai:

• Neigiamas tropizmas: Augimas nuo stimulo;
• Ir Teigiamas tropizmas: Augimas stimulo link.

Šiose dviejose reakcijų formose yra kelių rūšių augalų tropizmai (arba tropinės reakcijos), galinčios sukelti tiek neigiamą, tiek teigiamą tropizmą: fototropizmas, tigmotropizmas, gravitropizmas, hidrotropizmas, termotropizmas ir chemotropizmas.

Fototropizmas 

Fototropizmas atsakingas už augalo augimo kryptį į šviesą. Kalbėdami apie fototropizmą kanapių augaluose, tai teigiamas tropizmas, nes dėl šio mechanizmo augalai auga šviesos šaltinio kryptimi. Tai vyksta todėl, kad kanapės turi fotoreceptorius savo ląstelėse, kurie aptinka šviesą ir, ją aptikus, nukreipia augalo hormonus, pvz., auksinus, į šakas, kurios gauna mažiau šviesos, taip leidžiant joms augti šviesos šaltinio kryptimi ir gauti reikiamą kiekį šviesos.

Fototropizmas yra teigiamas, kai kalbame apie šakas, lapus ir stiebą, tačiau, kalbant apie šaknis, iš tikrųjų tai neigiamas tropizmas, nes šaknims reikia maistinių medžiagų ir vandens, kurių jos randa požemyje, todėl šaknys auga nuo šviesos. Tai reiškia, kad stimulas gali sukelti skirtingą tropinę reakciją priklausomai nuo augalo dalies. Kanapėse aptikti šviesą galintys fotoreceptoriai moksle vadinami fitochromais.

Šios struktūros egzistuoja dviem formomis: Pr ir Pfr. Kai kanapių augalas aptinka šviesos šaltinį iš aplinkos, Pr paverčiamas į Pfr, kas inicijuoja ląstelines ir hormonines reakcijas, dėl kurių augalai auga šviesos kryptimi. Tačiau fototropizmas priklauso nuo šviesos bangos ilgių; ne visos bangos skatina tą pačią reakciją. Supratimas, kaip kiekviena jų veikia kanapes, padeda augintojui valdyti ar išvengti tam tikrų reakcijų. Pavyzdžiui, mėlynos šviesos bangos ypač veiksmingai sukelia fototropinį atsaką, o raudonos – mažiau. Todėl daugelis viduje auginančių renkasi LED šviestuvus, skleidžiančius tam tikro bangos ilgio šviesą, skatinančią optimalų kanapių augimą skirtingais vystymosi tarpsniais.

Heliotropizmas 

Heliotropizmas yra fototropizmo rūšis, bet, kitaip nei fototropizmas, ši tropinė reakcija leidžia žiedams ir stiebams per dieną sekti saulę danguje nuo aušros iki saulėlydžio. Tai lengva pastebėti, stebint saulėgrąžas – jos sukasi kartu su saule, taip didindamos temperatūrą ir tapdamos patrauklesnės apdulkintojams.

Dėl Heliotropizmo ir fototropizmo panašumo ilgai vyko diskusijos, bet tyrimai parodė, kad visgi jie nėra tas pats, nors ir labai panašūs, todėl nesupainiokite!

Tigmotropizmas 

Tigmotropizmas apibūdina augalo reakciją į prisilietimą ar kontaktą su kietu objektu. Teigiamas tigmotropizmas įvyksta, kai vijoklis lenkiasi įvairiomis kryptimis, ieškodamas, į ką galėtų įsikabinti ir augti toliau. Taip nutinka, nes augalas žino, kad tam tikros ląstelės (dažniausiai vijoklio viršūnėje) neturi kontakto su paviršiumi, todėl jos auga greičiau nei kitos, kol suranda paviršių, kuriuo gali lipti ir vėl augti normaliai. Tigmotropizmas netaikomas kanapių šakoms, bet taikomas kanapių šaknims.

Kaip buvo minėta, priklausomai nuo kalbamos augalo dalies, tropizmas gali būti tiek teigiamas, tiek neigiamas – taip yra ir su tigmotropizmu. Gilėjančios šaknys gali sutikti uolą ar didelį medžio gabalą. Tai tapus kliūtimi, tigmotropizmas priverčia šaknis keisti kryptį, kad išvengtų augimui trukdančių objektų. Taigi kalbant apie žiedus ir šakas, tai teigiamas tropizmas, o kalbant apie šaknis – neigiamas.

Gravitropizmas 

Gravitropizmas labai svarbus, nes nukreipia kanapių šaknų ir bendrą augimą pagal gravitaciją – šaknys auga žemyn, o stiebas, šakos, lapai – į viršų. Tyrėjai mano, kad už šią reakciją atsakingos statocitų ląstelės, randamos šaknies viršūnėje, šaknyse ir šakose. Todėl šaknys visada augs kartu su gravitacija, o pats augalas – priešinga kryptimi.

Hormonai, tokie kaip auksinai, taip pat labai svarbūs šiam tropizmui. Jei šaka negauna šviesos, auksinai kaupiasi apatinėje jos dalyje ir skatina ten esančias ląsteles augti greičiau, kol šaka pradeda lenktis į viršų, todėl, pvz., tenka reguliuoti tvirtinimus, kai pririšate šakas.

Hidrotropizmas 

Hidrotropizmas – tropinė kanapių reakcija į vandenį. Ji labai svarbi, nes augalams reikia vandens, o šis tropizmas apsaugo nuo perlaistymo ar sausros. Tarkime, kai substratas sausas, tai skatina teigiamą hidrotropizmą – šaknys auga ieškodamos vandens; kai substratas perpildytas vandens – neigiamą hidrotropizmą, šaknys auga tolyn nuo vandens.

Kai taip atsitinka, kanapėms tenka nugalėti (arba tapti mažiau jautrioms) gravitropizmą, todėl vandens trūkumas ar perteklius gali lemti, kad augalai pasireikš hidrotropizmu labiau nei gravitropizmu, o tai nulemia ir pats substrato tipas. Pavyzdžiui, šaknys, augančios drėgnesniame substrate, linkusios labiau reaguoti hidrotropiškai, o gerai aeruotame substrate – daugiau į gravitropizmą.

Kiti tropizmų tipai  

Be paminėtų tropizmų, yra dar dvi rūšys, veikiančios, kaip auga augalas – termotropizmas ir chemotropizmas. Jie retesni, bet tikrai egzistuoja.

Termotropizmas 

Termotropizmas – augimo ar judėjimo reakcija į šilumos, šalčio ar kitus temperatūros pokyčius. Šaknys gali rodyti teigiamą termotropizmą tam tikroje temperatūroje, bet neigiamą esant šaltesnėms ar karštesnėms sąlygoms, tačiau dėl šaknų požeminės vietos tai sunkiau pastebėti.

Chemotropizmas 

Chemotropizmas yra augimo reakcija į chemines medžiagas; šaknys labai jautrios cheminiams elementams ir gali reaguoti teigiamai arba neigiamai į tam tikrus elementus substrate. Chemotropizmas padeda augalams pasiekti ir naudotis maistinėmis medžiagomis dirvoje, skatinančiomis augimą ir vystymąsi. Kitas chemotropizmo pavyzdys – kai žiedadulkės nusileidžia ant piestelių (baltų plaukelių), tuomet kanapių augalas išskiria cheminius signalus, vedančius augimą į kiaušides, kad sėklos būtų gyvybingos.

3. Tropizmai lyginant su žmogaus pojūčiais

Kaip jau minėta, augalai „nemąsto“ kaip mes, nes neturi smegenų, tačiau jie turi tropizmus, kurie, veikdami su hormonais, nukreipia augimo kryptį reaguojant į kenkėjų invaziją ar norą pasiekti daugiau vandens. Nors jie neturi smegenų, augalai reaguoja į stimulus kaip ir mes, tik su savitu „nervų“ mechanizmu.

Ar kanapių augalai jaučia kvapą? 

Augalų uoslė veikia kitaip nei daugumos kitų gyvų būtybių. Jie turi tam tikrus receptorius su etilenu, leidžiančius reaguoti į chemines medžiagas aplinkoje. Augalų kvapo pojūtis leidžia jiems suderinti žiedų ar vaisių brandą, kad pritrauktų apdulkintojus, skleidžiančius žiedadulkes ar sėklas rūšies išsaugojimui.

Pagrindinis šių receptorių tikslas – leisti augalams komunikuoti su kitais augalais, kai jie puolami vabzdžių: tada jie išskiria feromonus, įspėjančius aplinkinius augalus. Taigi augalai, nors nenaudoja uoslės kaip mes, tikrai ją turi ir naudoja bendravimui.

Ar kanapės jaučia prisilietimą? 

Žinoma, kad kanapės jautrios karščiui, šalčiui ar stipriam vėjui, todėl tokiose sąlygose augantys augalai gali lėtai vystytis ar patirti sunkumų – tai lytėjimo jautrumo forma. Šis lytėjimo pojūtis ypatingai ryškus kai kuriuose augaluose, pvz., Veneros musėkautyje ar Mimosa Pudica, kurie užsiveria vos palietus; tai reiškia, kad augalai turi lytėjimo pojūtį, nors jis veikia kitaip nei įsivaizduojate.

Ar kanapės turi skonio pojūtį?      

Kaip ir kitų pojūčių atveju, augalai turi skonio pojūtį, bet jis veikia kitaip. Kaip ir kai kurių gyvūnų, augalų skonio ir kvapo pojūčiai yra susieti. Augalai iš tikrųjų turi skonio pojūtį šaknyse ir gali komunikuoti su aplinkinėmis šaknimis, pvz., kai trūksta vandens – jie perduoda informaciją šalia augantiems augalams, padeda uždaryti žioteles ir pasiruošti sausrai.

Skirtingai nei kvapas, kuris susijęs su reakcija į aplinkos chemines medžiagas, skonis – tai reakcija į vandenyje tirpstančias medžiagas dirvoje, kurios gali prisijungti prie šaknų.

Ar kanapės girdi? 

Nors augalai iš tikrųjų negirdi kaip mes, jie turi savitą klausos pojūtį. Augalai negirdi muzikos (nes neturi ausų ar būgnelių), bet jie gali aptikti vibracijas – pavyzdžiui, vabzdžių ar net kirminų; augalai taip pat aptinka vibracijas, kurias sukelia kiti augalai; kai kurie net skleidžia ultragarsą, taip komunikuodami arba ruošdamiesi vabzdžių puolimui ar stipriam vėjui.  

Ar kanapės mato?

Kanapės neturi akių, todėl jos aiškiai nejaučia regos taip, kaip mes. Tačiau dėl fototropizmo augalai gali nustatyti šviesos kryptį ir pajusti, kada šviesos yra daugiau ar mažiau nei įprastai. Taip pat augalai turi fototropinus (mėlynos šviesos receptorius) ir fitochromus (raudonos spektro šviesos detektorius). Nors šis gebėjimas neveikia kaip mūsų akys, augalai tikrai nesuformuoja vaizdų, tačiau tai leidžia reguliuoti vidinį laikrodį, fotosintezę ir transpiraciją — jie gali „matyti“, ar gauna daugiau ar mažiau šviesos ir kokio spektro.

4. Ar žmonės gali komunikuoti su kanapių augalais?

Dabar, kai turime pagrindinių žinių, kaip augalai gauna stimulus ir sąveikauja su pasauliu, kyla klausimas... Ar žmonės gali teigiamai paveikti kanapių auginimo ciklą, galutinę derliaus kokybę ir kiekį, pasitelkdami tokius stimulus kaip kalba ar muzika? Apie tai atlikta labai įdomių tyrimų, pradedant nuo 1950-ųjų. Nors dauguma tyrimų nebuvo recenzuota, anekdotiniai įrodymai rodo, kad teigiama sąveika su pasėliais lemia geresnį rezultatą. Pirmąjį tikrą tyrimą galima paminėti iš Indijos Anamalajaus universiteto. Prof. dr. T. C. Singhas, anuomet vadovavęs botanikos skyriui, nustatė, kad pasėliai, kuriems vegetacijos ir žydėjimo stadijoje buvo grojama muzika, išaugo net 72% didesni, o aukštis padidėjo 20%. Taip pat sėklos, sudygusios kartu su muzika, išaugino didesnius lapus, buvo didesnės ir stipresnės. Iš pradžių jis eksperimentavo tik su klasikine muzika, vėliau – su indiška liaudies „Raga“ muzika.

Jis pranešė apie panašius rezultatus abiem muzikos stiliams, ir net pastebėjo, kad basomis šokant prie augalų be jokių garsų, augimas pagerėdavo. Kitas svarbus tyrimas atliktas Kanadoje – inžinierius ir mokslininkas Eugene Canby stebėjo 66% didesnį produkcijos derlių, kai kanapių lauke grojo Johanno Sebastiano Bacho kūrinius. Pastaruoju metu Sicky Buds „dispensary“ augintojas Elias Tempton pastebėjo žymų pagerėjimą savo mažame ūkyje, šalia pasėlių padėjus radiją ir nuolat grojant klasikine muzika. Pastebėta, kad augalų oda bei lapų struktūra gerokai pagerėjo. 

Tai paskatino jį perkelti klasiką ir į pagrindinį ūkinį šiltnamį, kur pagerėjimas kartojasi. Jis tikisi, kad įtaką daro ne pati muzika, o augintojo emocinė būsena. Matt Lopez – „Northern Lights“ genetikos kūrėjas – pritaria Eliui. Jis taip pat nuolat klausosi klasikinių kūrinių, bendrauja su augalais tik pozityviai ir tiki, kad toks kontaktas su derliumi bei gera nuotaika, klausant, pavyzdžiui, Bethoveno ar Mozarto, skatina greitesnį augimą, geresnę augalų sveikatą ir didesnį derlių bei didesnį kanabinoidų kiekį.

Kokie procesai lemia didesnį derlių, stiprumą ir produkciją?

Atvirai tariant, vis dar nėra aiškaus mokslinio paaiškinimo. Trūksta tvirtų įrodymų, kad pokyčiai susiję būtent su muzika. Verta trumpai apžvelgti galimus mechanizmus. Garsas keliauja bangomis; žmonėms šios bangos sudrumsčia ausų būgnelius, kurie vibracijas paverčia elektros impulsais, siunčiamais į smegenis. Kaip minėta, augalai garsą „jaučia“ kitaip – užfiksuoja vibracijas protoplazmoje, kuri nuolat juda, tad gali reaguoti į vibracinius dažnius. Gali būti, kad garso bangos pagreitina šį judesį, skatindamos augimą ir maisto medžiagų pasisavinimą. Kai kurie augintojai pasikliauja tam tikra muzikos rūšimi, kiti – kita. Todėl negalima teigti, kad viena ar kita muzika tinka kanapėms geriau.

Iš tiesų, tyrimai rodo, kad svarbiausia – dėmesys ir pozityvus rūpestis derliumi, o ne pati muzika. Daugeliui iš mūsų kanapių auginimas – ne tik apie „sticky icky“, bet ir apie prasmingą užsiėmimą, kuris ilgainiui tampa kažkuo daugiau, net šiek tiek dvasiniu. Tai ir susiję su mūsų tema: nuostikos ir intencijos tiesiogiai veikia augimą – tai galioja ne tik kanapėms, bet ir bet kuriam kitam augalui. Mes, žmonės, su kanapėmis susieti tūkstančius metų – apie tai byloja ir endokanabinoidinė sistema.

Endokanabinoidinė sistema (EKS) – sudėtinga ląstelinio signalizavimo sistema, turinti įtakos miegui, nuotaikai, apetitui, atminčiai ir vaisingumui. Visa tai rodo gilias šaknis, kurias dalijamės su kanapėmis – svarbi augalo reikšmė žmogaus evoliucijai. Todėl kitą kartą rūpindamiesi savomis kanapėmis, prisiminkite, kokią evoliucinę naudą jos mums atnešė ir išlaikykite teigiamą nuotaiką. Įjunkite mėgstamą muziką, pasilinksminkite ir mėgaukitės procesu. Kas žino, gal tai padės ne tik jūsų gerai savijautai, bet ir augalų stiprumui, produktyvumui ar derliui!

5. Apibendrinimas       

Augalai tikrai mąsto, tačiau ne taip, kaip esame įpratę. Ne tik kanapės, bet ir visi augalai turi aukščiau minėtus mechanizmus, kurie leidžia jiems matyti, girdėti ir uosti, kas būtina augimui. Be šių pojūčių jūsų augalas tinkamai neaugs, nes šaknys, šakos ir lapai nežinos, kuria kryptimi, kaip ir kada augti. Jei žinote daugiau apie augalų tropizmus, kurie gali būti naudingi augintojams – drąsiai dalinkitės komentaruose žemiau!