Pavlov’un Bitkileri: Sinyalleme Ağları Sinir Sistemine Eşdeğer Olabilir mi?

Evrimsel çevrebilimci Monica Gagliano, 2014 yılında Canberra’da düzenlenen bir konferansta konuşurken, dinleyicilerin çoğu kuşkulu bakışlarla onu dinliyordu.
Görsel Telif: Flickr/foam, CC BY-SA

Evrimsel çevrebilimci Monica Gagliano, 2014 yılında Canberra’da düzenlenen bir konferansta konuşurken, dinleyicilerin çoğu kuşkulu bakışlarla onu dinliyordu. Bu bakışların nedeni, Gagliano’nun “bitkilerin bilişsel çevrebilimi” gibi laflar etmesi, hatta “bitkilerin öğrenmesi ve iletişimi“nden söz ediyor olmasıydı. Gagliano, insanların doğa üzerindeki egemenliğini sarsabilecek bilgi alanları ortaya atıyordu.

O gün Gagliano’nun deneylerinin sıklığı sorgulandı ve kullandığı ekipman ile zaman dilimi bir nevi çapraz sorguya tabi tutuldu. Tüm bu dirence rağmen, salonda bu çalışmanın çığır açıcı olduğunu ve bitki öznelliği ile bitki etiği hakkında bir tartışma başlatmış olduğunu düşünenler de vardı.

Duyarlı Bitkiler

Michael Pollan, 2013 yılında New Yorker’a yazdığı “Zeki Bitki” başlıklı ünlü makalesinde, biliş (idrak, İng. cognition) kavramını bitki dünyasına genişleten deneyler yapan bir bilimci olarak Gagliano’yu okurlarına tanıtmıştı. Bilimcinin irrdelediği problem şuydu: Eğer bitkiler beynin işlevlerinin benzeri işlevlere sahipse ve bilinçli canlılar gibi kararlar alabiliyorlarsa, doğaya ve kendimize ilişkin kavrayışımız değişmek zorundadır.

Çizim: Robert Krulwich

Gagliano, deneylerinde “duyarlı” bitkiler olarak da söz edilen “küstüm otu” (Lat. Mimosa pudica) ile çalıştı. Kendisinin tasarlayıp ürettiği deney düzeneğinde, saksıdaki bitkiler düzenli olarak (5 saniye aralıkla 60 kez) yaklaşık 30 cm’lik bir düşüşe maruz bırakılıyordu. Saksı yumuşak ve geri tepmeyi engelleyen, yumuşak bir yüzeye iniyordu; fakat iniş hızı, bitkiyi alarma geçirebilecek denli yüksekti. Başlangıçta bitkiler düşünce yapraklarını kıvırıp kapanıyordu. Fakat yinelemelerin ardından, tepki vermeyi kesiyordu. Yani bitki bir davranışı öğreniyor ve üstelik hatırlıyordu; evet, beyni olmadığı hâlde.

Gagliano deneylerini çeşitli aralıklarla yaptı ve bir aydan fazla bir aralıktan sonra bile, mimozasının düştüğünde yapraklarını kapatmadığını gördü. Anlaşılan bitkiler, bu olay sonucunda zarar görmeyeceklerini artık biliyorlardı. Peki bu nasıl oluyordu? Araştırmacı şöyle açıklıyor: “Bitkilerin beyni ve sinirsel dokuları olmayabilir ama hücrelerinde, hayvanların bellek süreçlerine benzeyen çok gelişmiş bir kalsiyum bazlı sinyalleme ağına sahipler.”

Bitkilerin bir süre sonra kapanmayı bırakmasının, yorulmuş olabileceklerinden kaynaklanma olasılığı akla geldi. Ekip bu olasılığı açıklığa kavuşturmak için, “yorgun” bitkileri alıp çalkalamaya başladıkları anda kapandılar. Sadece zarar görmeyeceklerinden emin oldukları, alıştıkları biçimdeki düşmeye tepkisiz kalıyorlardı.

Pavlov’un Bitkileri

Gagliano ve çalışma arkadaşları, geçtiğimiz günlerde Nature Scientific Reports dergisinde yayımladıkları makalelerinde, bitkilerin tıpkı Pavlov’un köpekleri (çan çaldığında yemek verileceğini öğrenen köpekler) gibi klasik koşullanma ile öğrenebildiklerini ifade ediyorlar. Ödül olarak mama (koşulsuz uyarım) ve nötr ipucu olarak çan sesi (koşullu uyarım) yerine, ekip ödül olarak ışık ve ipucu olarak hava akımı kullanmış.

Ekip lideri Monica Gagliano

Işığın konumunu ve zamanını bitkilerin öngörebilmesi için bir vantilatörün hava akımınından yararlanan araştırmacılar, fan koşullanması olan bitkilerin ışık olmasa bile hava akımı kaynağına doğru büyüdüklerini saptadı; tabi ancak bitki bireyi bu koşullanma için “eğitilmiş” ise böyle davranıyordu. Durum tıpkı çan sesine koşullanan köpeklerin, ortada mama olmasa bile sadece çan sesiyle salyalarının akmasına benziyordu.

Bezelye (Lat. Pisum sativum) üzerinde de çalışma yapan ekip, hayvanlarda öğrenme gibi davranışsal süreçleri düzenlediği bilinen 24 saatlik sirkadiyen ritmi ve günün hangi vakti olduğuna ilişkin bir algıyı (sıcaklık ve ışık/karanlık kontrolünü) simüle ettikleri bezelye bireylerinin de buna göre davranış sergilediklerini keşfetti.

Bu deneyler, bitkilerde “çağrışımsal öğrenme“nin varlığını ortaya koyuyor. Elde edilen sonuçlar, her ne kadar daha fazla analiz gerektirse de, bitkilerin hayatta kalmak için ışığa ve besine otomatik bir yanıt veriyor olmadıklarını, öngörü ve seçim yapabildiklerini ortaya koyuyor.

Bu noktada elbette bazı zor sorular karşımıza çıkıyor: Bitkilerin de hayvanlar gibi bilinçleri var mı? Eğer bitkiler öğrenebiliyor, seçebiliyor, çağrışımlar kurabiliyor ise onlarla ilişkimizin etiği nasıl olmalı? İnsanlar bitkilerin uyumlanma kapasitelerinden neler öğrenebilir? Sadece beyne atfedilen bazı işlevleri, bu organ olmadan nasıl yerine getirebiliyorlar? Tüm bu soruların, ilerleyen yıllarda bilim dünyasını meşgul edeceğine kuşku yok.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv