Växter som agerar istället för reagerar, växter som subjekt istället för objekt. Inom forskningsfältet växtneurobiologi vill man visa att växter är problemlösare, att de har en egen slags intelligens som de agerar utifrån. Växtneurobiologi är ett tvärvetenskapligt forskningsfält, ganska nytt och inom vissa delar av biologin tämligen kontroversiellt. Icke desto mindre är det spännande att följa växtneurobiologernas forskning, Koloniträdgården har besökt ett av forskningslaboratorierna som lite överraskande (eller kanske inte överraskande alls) ligger på en filosofisk fakultet.
Kan växter tänka själva?
Bönplantan rör sig i cirklar runt sin mittaxel, varv efter varv, medan den växer. Den lilla plantan söker efter någonting att klänga sig fast på. En bit bort från krukan med bönplantan står en blompinne, men den är osynlig för bönplantan. Cirkelrörelsen fortgår, varv efter varv, enda tills plantan plötsligt, utan att ha snuddat vid den, upptäcker blompinnen. Växten byter rörelsemönster och rör sig nu så att den är mittemot blompinnen, den stannar upp och tar sats, ungefär som när man kastar ett kastspö, och slungar sig mot pinnen. Manövern misslyckas några gånger, men slutligen, efter många försök når bönplantan blompinnen och krokar sig fast.
Händelseförloppet finns noga dokumenterat och är inspelat i stop motion, så att man ser bönans (Phaseolus vulgaris) rörelse snabbare än i verkligheten. Men vad är det egentligen som händer där på filmen? Hur kan bönplantan förnimma pinnen utan att ha snuddat vid den? Ja, det är det som forskare inom växtneurobiologin försöker reda ut. Forskningsfältet är relativt nytt och litet, men det finns ett nätverk av forskare runt om i världen, Koloniträdgården har besökt en av dem.
Vi är på Mint Lab på den filosofiska fakulteten vid universitetet i Murcia i sydvästra Spanien och Paco Calvo, filosofen som leder experimenten i växtneurobiologi, berättar att man ännu inte kan förklara hur växterna förnimmer blompinnen. I växtlaboratoriet, vars lilla inspelningsstudio ligger i universitetets biologiska fakultet, har Paco och hans medarbetare filmat otaliga timmar i stop motion av växande bönplantor, som alla gör detsamma, kastar sig mot blompinnen för att sedan klänga sig fast och slingra sig upp.
Den här artikelns rubrik undrar om växter kan tänka, och tänker gör de inte som människor, men på något sätt förhåller de sig till sin omgivning, drar slutsatser och agerar på förutsättningarna runt deras växtplats. Att växterna är medvetna om sin omgivning står klart, men hur de förnimmer och hur de processar förnimmelserna återstår att ta reda på. Många fler experiment kommer att göras. Forskarna vill också ha mycket på fötterna. Forskningsområdet är ungt (det startade kring år 2000), även om redan Aristoteles funderade kring växternas medvetande, liksom långt senare Darwin.
Inom den traditionella biologin finns också kritik mot att växtneurobiologin ser växterna som agerande subjekt, när man traditionellt ser växterna som reagerande objekt. Alltså, enkelt förklarat tvistar man om frågan huruvida en växt som sträcker sig efter ljuset gör det för att den vet att det bra ljuset för dem finns där och att de väljer att växa på ett sätt så att den når detta ljus, eller om växten dras mot ljuset för att det är där ljuset är.
Till skillnad från djur har växter inga organ, ingen hjärna, varken hjärta eller njurar, i övrigt finns det en hel del likheter. Växternas intelligens, menar forskarna inom växtneurobiologin, finns inte samlad i en hjärna, utan utspridda i hela växten, till exempel i dess rotspetsar, de som försiktigt liksom sniffar sig fram genom jorden. På så sätt är växterna lite lika superorganismer, som myrsamhällen. Till skillnad från djur kan växter överleva och liksom återuppstå även om en predator, som en häst, äter upp en grästuva. Om någon vecka spirar gräset igen…
Det är också så vi är vana att se på växter, som något som finns för vår skull, och för våra husdjurs skull. Något vi använder och skördar, men tänk om vi vände på allt – och börjar se på växterna som subjekt, som något som finns till för sin egen skull och som gör egna väl avvägda val.
– Genom vårt arbete på Mint Lab vill vi visa att växter finns för sin egen skull, att de är subjekt, inte objekt, så som vi är vana att se på dem. Vi odlar ju växter för att vi har nytta och glädje av dem, men tänk om växterna också har en egen agenda.
– Vi vill visa att växterna agerar, inte att de reagerar, fortsätter Paco Calvo, traditionellt tänker vi att en växt som sträcker sig mot ljuset reagerar på att det är mörkt där den är och vänder sig mot ljuset. Men om du tänker på växterna som subjekt så gör de valet att växa mot ljuset och agerar därefter.
Forskningen som pågår här på Mint Lab i Murcia är alltså till viss del tvärvetenskaplig, men den vilar på en filosofisk grund, inte på en naturvetenskaplig, där traditionen säger att växterna är objekt.
– Traditionellt studeras växterna utifrån detaljer som hur deras blad är uppbyggda till exempel, men man går inte in på växternas varande, vilka motiv de har för att agera som de gör.
Paco förklarar att det växtneurobiologiska sättet att se på växter inte har slagit igenom inom biologin.
Växten alltså i sin egen rätt. Tänk på ogräsen, de som har en förmåga att listigt sprida sig, som gärna placerar sig bredvid odlade växter som liknar dem, som för att undgå upptäckt…
– Ogräs är intelligenta växter, deras förutsättningar skiljer sig helt från de odlade växterna, de som skäms bort och pysslas om med näring och vatten och annan skötsel, säger Paco, medan ogräset måste hitta strategier för att undkomma sitt öde att bli uppryckt och bortrensat. Ogräsen måste växa och sprida sig fort. Klart de är smarta, jämfört med perennerna i rabatten som är ganska korkade…
Paco Calvo menar att ogräsen varit tvungna att utveckla sin intelligens mer än de, som han kallar det, tama växterna. Ogräsen har slipat sina strategier och blivit smartare, medan de odlade förlitat sig på de personer som gett dem skötsel, och därmed lättare dukar under vid exempel torka.
– Studerar man ogräs och jämför med odlade växter, så rör sig de odlade växterna i jämna runda cirklar när de utforskar sin omgivning, medan ogräsen rör sig mer asymmetriskt… kanske är det för att de studerar sin omgivning noggrannare och mer aktivt än de odlade växterna?
Men hur förnimmer växter? Och var lagrar de sina kunskaper? De har ju ingen hjärna… däremot har de ett omlopp i sina växtnerver, ett eget nervsystem.
– En del av vår forskning handlar om att visa hur likt växternas nervsystem är djurens. Bland annat har vi sövt ner växter med samma medel som används när ett djur sövs ner, och vi har sett att växternas sätt att reagera är snarlika djurens och människors.
När en hund sövs ner, märker den inte längre omgivningen och när den vaknar sker det långsamt. Först är hunden som sömndrucken och reagerar långsamt på händelser innan den är helt vaken och är som vanligt igen.
– Likadant är det med växter, förklarar Paco Calvo, vi har sövt ner insektsätande växter som lever på Madagaskar. I vanliga fall är de ju snabba på att slå igen sin fälla när en insekt krupit in. Men när växten är sövd kan insekterna krypa in och ut i fällan utan att växten reagerar och när växten vaknar upp så reagerar den till en början mycket långsamt på insekterna och fäller inte ihop sin fälla snabbt nog för att fånga insekterna.
Just nu befinner sig Paco Calvo mitt uppe i arbetet med att avsluta sin kommande bok om växternas intelligens, han skriver på det sista kapitlet, om växterna och klimatkrisen. Intervjun äger rum bara ett par dagar innan regionen Murcia och hela Spanien sätts i karantän. Men det är ännu långt borta denna soliga vårdag och pomeransblommornas doft ligger tung över universitetets campus när vi promenerar mellan filosofiska institutionen och den biologiska institutionen.
– Man skulle kunna tycka att min och mina kollegors forskning borde ligga under den biologiska fakulteten helt och hållet, men vårt sätt att se på växter är mycket olikt en traditionell biologs.
Därmed inte sagt att biologer inte skulle vara intresserade av växter som subjekt – som finnandes till bara för sin egen skull och med egna behov, med egna strategier.
– Vår forskning visar att växter agerar på sin omgivning, inte reagerar. Det vi kommer fram till är lika revolutionerande som Darwins teorier om the survival of the fittest, eller att jorden kretsar kring solen, men vi måste ha mycket vetenskaplig data för att bevisa att det vi kommer fram till stämmer. Det vi gör kan verka flummigt, men vi är vetenskapsmän som arbetar vetenskapligt, säger Paco Calvo när han visar laboratoriet där det riggas för nya försök med klättrande bönor. I ett annat rum ska man studera hur ärtplantor söker sig efter olika slags ljus.
Växterna som problemlösare
Växtneurobiologi är ett tämligen nytt forskningsfält som startade kring år 2000 och som syftar till att förstå hur växter bearbetar den information de får om sin omgivning på ett sätt så att de växer och fortplantar sig optimalt. Forskarna vill visa att växterna har ett koordinerat signalsystem som finns i hela plantan. Växtens olika delar kommunicerar via egna neurotransmittorer (signalsubstanser) elektriska vågor och växtnerver. Växtneurobiologerna vill visa att växter har ett eget kommunikations-, signal-, och responssystem. Ett eget slags intelligens.
Växters neuroner
Växter förnimmer över 20 olika biotiska och abiotiska (levande respektive döda ting) som elektricitet, kemiska substanser, vibrationer, gravitation och magnetfält. Plantornas spetsar, som rotspetsar, känner detta ovanstående och kan relatera till det. Man känner redan till ett antal av växternas neurotransmittorer. (En neurotransmittor eller signalsubstans är en molekyl som på kemisk väg förmedlar en nervsignal från en nervcell till en annan i nervsystemet).
Kritik mot växtneurobiologin
Kritikerna mot påståendet att växter har intelligens menar att en planta visserligen kan förnimma sin omgivning, men att plantan själv inte kan välja hur den ska agera. Man vet att växter som känner sig hotade väljer att sätta mer frukt – för att föra sin art vidare – det som till exempel hände med äppelträden under sommartorkan 2018. Men man tror inte att trädet har gjort ett aktivt val, utan att det reagerar på den rådande situationen. (Inom traditionell forskning anser man att växter reagerar på sin omgivning, inte agerar). Särskilt vänder sig kritikerna mot att växterna skulle ha ett slags utbredd intelligens, som finns till exempel i växternas rotspetsar. Det finns också kritik mot att växtneurobiologins subjektivisering av växter populäriseras genom klimatkrisen innan det finns tillräckliga bevis för växtintelligens.
”It has often been vaguely asserted that plants are distinguished from animals by not having the power of movement. It should rather be said that plants acquire and display this power only when it is of some advantage to them; this being of comparatively rare occurrence, as they are affixed to the ground, and food is brought to them by the air and rain.”
Charles Darwin i boken The movements and habits of climbing plants.
Smarta rötter
Redan i slutet av 1800-talet studerade Charles Darwin och hans son Francis möjligheten att spetsarna på växternas rötter skulle ha ett slags intelligens. Far och son fick mycket kritik för sina studier och slutsatser och forskningen föll i glömska. I dag har växtneurobiologerna tagit avstamp i deras forskning och studerar majsens rötter. Man studerar rötter som inte fått rotspetsarna av klippta, och rötter vars spetsar klippts av. De senare växer snabbare. Men där de förra sökte sig fram i jorden och ändrade riktning allteftersom, fortsatte de avklippta rötterna att växa i samma riktning som när de klipptes. Det verkar alltså som om något som fanns i spetsen av roten försvunnit.
Boktips!
Intelligenta växter av Stefano Mancuso och Alessandra Viola, Bazar 2018
Paco Calvo och Stefan Mancuso tillhör samma forskarnätverk inom växtneurobiologin.
Darwin, Charles, The movement and habits of climbing plants, 1875
Darwin, Charles & Francis, The power of movement in plants, 1880
Mer läsning:
Calvo Paco, Raja Vicente, Lee David N. Guidance of circumnutation of climbing bean stems: An ecological exploration, Minimal Intelligence Lab, Universidad de Murcia, Spain, Department of Philosophy, University of Cincinnati, USA, Perception-Movement-Action Research Consortium, University of Edinburgh, UK
Länktips!
Monica Gagliano heter en forskare i Australien som har en intressant hemsida.