Een nieuwe studie onderzoekt een merkwaardig fenomeen: dezelfde verdoving die mensen en andere dieren bewusteloos maakt, werkt blijkbaar ook op planten. En zoals Joanna Klein van The New York Times meldt, zou de analyse aanwijzingen kunnen geven over hoe anesthetica bij mensen werken - en verder de steeds waziger wordende lijn tussen planten en dieren aantasten.
Anesthetica zijn vreemde verbindingen. Zoals Jennifer Frazer bij Scientific American rapporteert, weten onderzoekers al lang dat ze niet alleen planten, maar ook bacteriën en zelfs chloroplasten kunnen verdoven. Maar bijna tweehonderd jaar na het eerste gebruik van een ruwe vorm van anesthesie, begrijpen wetenschappers nog steeds niet helemaal hoe deze medicijnen werken. En onze lommerrijke vrienden zijn misschien alleen de organismen die ons helpen dit uit te zoeken.
Er zijn twee toonaangevende theorieën over wat er aan de hand is met het knock-out-gas. Eén suggereert dat de anesthetische verbinding bindt aan receptoren - denk aan een moleculair slot en sleutel - die een cascade van chemische activiteit activeert die tot bewustzijnsverlies leidt. Een tweede theorie suggereert dat anesthesie de lipidenlagen van celmembranen beïnvloedt, die fungeren als de poortwachter voor verbindingen die proberen cellen in en uit cellen te bewegen. Als anesthetica deze membranen beïnvloeden, kunnen de verbindingen de beweging van bepaalde biochemicaliën voorkomen, waardoor een organisme het bewustzijn verliest.
Om te onderzoeken hoe dit werkt, heeft een internationaal team van onderzoekers diethylether en lidocaan getest op verschillende planten waarvan voorheen bekend was dat ze gevoelig waren voor anesthetica, Mimosa (of "gevoelige") planten en Flytraps. Ze testten ook verschillende nieuwe kandidaten voor sedatie: erwtenranken, waarvan bekend is dat ze ronddraaien tijdens het zoeken naar iets om rond te wikkelen, en zonnedauwvallen. Ze omsloten de planten in kamers met etherdamp of wasten hun wortels met het plaatselijke lidocaïne - hetzelfde medicijn dat werd gebruikt om je krassen te verdoven. Als Beth Mole bij Ars Technica rapporten, alle planten lijken enige respons te hebben op anesthetica: Flytraps van Venus zijn niet gesloten toen ze werden geprikt, de gevoelige planten reageerden niet op stimuli met hun gebruikelijke bladkrul, de vleesetende zonnedauwplanten reageerden niet op prooi, en de erwtenranken reageerden niet meer. De onderzoekers beschrijven hun resultaten in december in een studie gepubliceerd in The Annals of Botany .
Wat nog belangrijker is, door de elektrische pulsen van de Venus-flytrap-cellen te meten, vonden de onderzoekers dat deze signalen onder invloed van het medicijn tot nul dalen. Dit is vergelijkbaar met mensen, meldt Mole, waarbij anesthesie het bio-elektrische systeem offline klopt. "Dat twee groepen gescheiden door een dergelijke diepgaande evolutionaire kloof delen dezelfde aandrijflijn hints naar een diepere biologische waarheid rond hoe Venus flytraps tellen en andere tekenen van plant intelligentie, " schrijft Frazer.
De onderzoekers onderzochten ook de wortels van verdoofde Arabidopsis, een bloeiende mosterdplant die in veel experimenten wordt gebruikt. Door de celmembranen te bestuderen terwijl de plant verdoofd was, ontdekten ze dat de verdoofde cellen niet normaal functioneerden en 'vracht' niet effectief naar binnen en naar buiten konden verplaatsen. Zoals Frazer rapporteert, ondersteunt de nieuwe studie de membraanhypothese van anesthesie. Maar het debat is verre van opgelost; onderzoekers weten nog steeds niet precies hoe de anesthesie de celmembranen beïnvloedt.
Dus wat zegt de studie over plantenbewustzijn? In de afgelopen jaren hebben onderzoekers aanwijzingen gevonden dat planten meer zijn dan eenvoudige chlorofylfabrieken. Zoals Simon Worrall van National Geographic in 2016 meldde, kunnen planten "herinneringen" aan stressvolle gebeurtenissen ontwikkelen, bomen communiceren insectaanvallen via feromonen en zelfs "voedingsstoffen" met elkaar uitwisselen via een netwerk van schimmels.
"Planten zijn niet alleen robotachtige, stimulusresponsapparaten, " vertelt co-auteur Frantisek Baluska van de Universiteit van Bonn in Duitsland aan Klein. “Het zijn levende organismen die hun eigen problemen hebben, misschien zoiets als mensen pijn of vreugde voelen. Om door dit complexe leven te navigeren, moeten ze een kompas hebben. '
Of die acties verwant zijn aan het menselijk bewustzijn, is echter discutabel. Zoals Michael Pollen Science Friday vertelt, vervaagt wat planten kunnen doen, eenvoudige definities. “Het probleem is, is het juist om het leren te noemen ? Is dat het juiste woord? Is het juist om het intelligentie te noemen ? Is het juist om te noemen wat zij bewust zijn, 'zegt hij. "Sommige van deze plantenneurobiologen geloven dat planten bewust zijn - niet zelfbewust, maar bewust in de zin dat ze weten waar ze in de ruimte zijn ... en adequaat reageren op hun positie in de ruimte."
Hoe dan ook, het is goed om te weten dat de volgende keer dat je Venus-flytrap een beetje luidruchtig wordt, je hem kunt kalmeren met een scheutje ether.
