• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Prof. Karpiński: rośliny zapamiętują informacje zapisane w świetle

    19.07.2010. 10:18
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Rośliny dysponują specyficznym rodzajem pamięci, która jest wyrazem pewnej formy inteligencji - odkrył zespół naukowców kierowany przez prof. Stanisława Karpińskiego z Katedry Genetyki, Hodowli i Biotechnologii Roślin Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.

    Badacze ustalili, że roślinne liście - cenne dla nich informacje zapisane w świetle - potrafią przekazać do innych części rośliny i je zapamiętać. Zdolność zapamiętywania tych informacji pomaga roślinom uodpornić się na wiele różnych sezonowych chorób.

    "Do tej pory sądzono, że jeśli na roślinę zaświeci się silniejszym światłem to zareaguje ona zaledwie przez chwilę. Okazało się jednak, że gdy wygasimy światło, to roślina w dalszym ciągu jest aktywna" - powiedział PAP Karpiński. Zdaniem naukowca, oznacza to, że zapamiętała informacje zapisane w świetle.

    Jednak, zanim takie informacje zostaną zapamiętane, muszą dotrzeć do wszystkich części rośliny. Choć zakodowaną w świetle wiadomość przede wszystkim odbierają liście lub ich części - wystawione na pełne słońce - to rośliny wypracowały system, powodujący, że wkrótce wszystkie ich części są "odpowiednio poinformowane".

    Jest to bardzo ważne - podkreśla badacz - bo przecież w koronach drzew, czy krzewach większość liści pozostaje w cieniu, przysłonięta innymi liśćmi. "Jeden sektor liścia, może przesłać informację do drugiego sektora liścia, ale również na całą roślinę: od koniuszka korzenia po szczyt drzewa" - opisuje Karpiński.

    Do czego rośliny wykorzystują taką świetlną informacje i czym ona właściwie jest? "Odkryliśmy, że informację o natężeniu światła zawartą w fotonach roślina przetwarza na informację chemiczną, która umożliwia roślinom ochronę przed chorobami" - wyjaśnia naukowiec.

    Jak tłumaczy, rośliny wykorzystują światło m.in. do ochrony przed różnymi chorobami, na które są narażone. "Światło może je zaimmunizować" - dodaje.

    Dzięki działającemu w ten sposób systemowi, w sezonie, gdy świeci silne słońce, prawdopodobieństwo, że roślina zapadnie na chorobę, na którą nie jest genetycznie uodporniona, jest bardzo małe. "Rośliny mają wówczas niesamowicie podwyższony próg infekcyjności" - zaznacza Karpiński.

    Odkrycie badaczy, jest tym ważniejsze, że do tej pory uważano, iż aby roślina nabrała odporności na daną chorobę, musi najpierw wystąpić czynnik chorobotwórczy, który ją uodporni.

    W jaki sposób przebiega cały proces przekazywania i zapamiętywania informacji? "Cały czas myśleliśmy, że informacja - której źródłem jest światło - jest wysyłana w postaci hormonów i sygnałów chemicznych. Tymczasem odkryliśmy że jest wysyłana sygnałem elektro-chemicznym, tak jak w naszych wiązkach nerwowych" - tłumaczy Karpiński. Dlatego system ten można porównać do ludzkiego systemu nerwowego.

    Badacz tłumaczy, że komórka roślinna raz aktywowana przez słońce wywołuje całą kaskadę reakcji. "W komórkach roślin znajdują się m.in. chloroplasty, które w procesie fotosyntezy zamieniają energię słoneczną na energię chemiczną. A chloroplasty generują również ładunek elektryczny, który jest właśnie tą przekazywaną z liścia na liść informacją" - opisuje naukowiec.

    "Za przekazywanie tej informacji do innych części rośliny odpowiadają tzw. komórki wiązki okołopochwowej, otaczające nerwy liści. Można je porównać do ludzkich komórek nerwowych" - mówi Karpiński. Naukowiec zwraca uwagę, że prymitywne roślinne systemy nerwowe opisywano już w 1925 roku, ale nikt dotychczas nie dostrzegł, że ten system reaguje na światło.

    "Mówiąc w uproszczeniu, w całym procesie światło jest częściowo zamieniane na prąd elektryczny, czyli sygnał elektrochemiczny. To jest kompletnie nowe odkrycie" - podkreśla Karpiński.

    Jak dodaje, by cały system przekazywania i zapamiętywania informacji zaistniał, roślina musi działać niczym biologiczny komputer kwantowy, który umożliwi przeliczenie absorbowanych fotonów i ich energii, a potem przeprowadzenie procesu immunizacji.

    Prace badawcze zespołu Karpińskiego przeprowadzono w ramach programu "Welcome" Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Odkrycia mogą się przyczynić do opracowania nowatorskich biotechnologicznych rozwiązań pozwalających na zwiększenie asymilacji dwutlenku węgla i produkcji tlenu. Umożliwią również poprawienie odporności roślin na niektóre choroby.

    PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

    agt/kap/


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Memrise – edukacyjna strona internetowa wykorzystująca fiszki w połączeniu z mnemotechnikami – częściowo zgromadzonymi przez crowdsourcing – i powtarzanie informacji w odpowiednich odstępach czasu dla zwiększenia łatwości i szybkości zapamiętywania. Służy głównie do nauki języków obcych, ale jest wykorzystywana również do zapamiętywania prostych informacji z innych dziedzin – dat, symboli, nazw itp. Cyfrowe systemy pomiarowe – system pomiarowy jest zbiorem współpracujących ze sobą przyrządów pomiarowych służących do otrzymywania, przetwarzania, przesyłania oraz zapamiętywania informacji pomiarowej. Zakwalifikowanie do kategorii systemów pomiarowych związane jest z funkcją dodatkową jaką pełni urządzenie oprócz pobrania informacji z obiektu mierzonego, a mianowicie z przetwarzaniem wyniku pomiaru. Proces pobrania informacji z obiektu badanego to proces pomiarowy. W teorii występujepodział na systemy p. analogowe i systemy p.cyfrowe, jednak obecnie praktycznie wszelkie tworzone systemy pomiarowe są systemami cyfrowymi, stąd stosuje się określenie cyfrowe systemy pomiarowe. Przechowywanie informacji jest jednym z trzech podstawowych procesów pamięciowych obok zapamiętywania i zapominania, rozróżnianych w klasycznym podejściu psychologicznym. Podział ten jest nieadekwatny do dzisiejszej wiedzy z zakresu psychologii poznawczej. Wyróżnia się więcej faz procesu pamięciowego, w których "przechowywanie informacji" nie ma ściśle sprecyzowanego znaczenia i może dotyczyć zarówno "kodowania informacji" jak ich "rekodowania" w pamięci, a także klasycznego przechowywania tych informacji. Niniejszy artykuł dotyczy tego ostatniego zjawiska.

    Fototoinhibicja – to zjawisko hamowania fotosyntezy przy dużych natężeniach światła. Jeśli organizmy fotosyntetyzujące absorbują więcej światła niż może być wykorzystane w procesach fotosyntezy dochodzi do uszkodzenia aparatu fotosyntetycznego. Zjawisko fotoinhibcji zależne jest nie tylko od natężenie świtała, lecz także od warunków w jakich rośnie roślina. Do fotoinhibicji dochodzi często gdy przy niskich temperaturach ograniczających reakcje enzymatyczne roślina zostanie wystawiona na działanie silnego światła (np. w wiosenne poranki gdy natężenie światła jest duże a temperatura jest bliska zeru, przy przeniesieniu rośliny rosnącej w cieniu na miejsce w pełnym świetle), suszy, zasoleniu gleby. Rośliny posiadają mechanizmy pozwalające na adaptację do zmieniających się warunków świetlnych. Gdy jednak adaptacja do warunków świetlnych okaże się niewystarczająca dochodzi do obniżenia natężenia fotosyntezy mierzonej jako wydzielanie tlenu lub pobieranie CO2. Główna przyczyną obniżenia natężenia fotosyntezy jest uszkodzenie fotoukładu II. Akceptory elektronów, plastochinon A i B, przejmujące elektron wybity z centrum reakcji pozostają trwale w stanie zredukowanym, a centrum reakcji nie jest w stanie odbierać energii od anten fotosyntetycznych. Dochodzi do uszkodzenia białka D1 obecnego w fotoukładzie II, będącego miejscem przyłączenia plastochinonu B . Uszkodzone fotoukłady zostają wyłączone z fotosyntetycznego łańcucha transportu elektronów, aż do czasu degradacji uszkodzonego białka D1 i jego odtworzenia. Brak możliwości przekazania energii do centrum reakcji prowadzi do wytwarzania reaktywnych form tlenu co także może stać się przyczyna uszkodzenia fotoukładu II. Podczas fotoinhibicji dochodzi również do uszkodzenia kompleksu rozszczepiającego wodę z którego odłączane są jony manganu oraz polipeptydy peryferyjne. Zapamiętywanie – jest to czynność i pierwsza faza procesu pamięciowego tzw. faza nabywania określonej formy zachowania lub przyswojenia tego, co na daną jednostkę oddziałuje. Zapamiętywanie może mieć postać jednego aktu spostrzeżeniowego lub być złożoną aktywnością.

    Marek Świętopełk Karpiński (ur. 15 lipca 1948 w Warszawie) – polski filolog, publicysta, urzędnik państwowy, działacz opozycji w okresie PRL. Syn Zbigniewa Karpińskiego, brat Wojciecha oraz Jakuba. Aturi, roślina telegraf, tańcząca roślina (Codariocalyx motorius ) – gatunek rośliny wieloletniej pochodzący z tropikalnej Azji. Ma zdolność poruszania liśćmi pionowo lub zataczania nimi kół, dlatego roślina ta jest nazywana w Indiach (skąd pochodzi) rośliną telegraf – listki wydają się przekazywać sobie nawzajem wiadomości. Liście poruszają się pod wpływem światła, dotyku i temperatury, a także dźwięku (np. głośnego śpiewu). Młode rośliny są szczególnie wrażliwe więc jak tylko nasiona wykiełkują, zobaczyć można ruch liści. Roślina dorasta do 1-2 metrów wysokości i kwitnie na fioletowo.

    Tramwaje w Karpińsku − system komunikacji tramwajowej w rosyjskim mieście Karpińsk działający w latach 1946–1994. Maszyna informacyjna – maszyna, której zadaniem jest przekształcanie (transformowanie, przetwarzanie) informacji (choć niezbędny do jej działania jest także przepływ zasilenia – energii). Rozpatrywana jako źródło informacji jest nazywana nadajnikiem informacji, gdy istotne jest pobieranie przez nią informacji – odbiornikiem informacji

    Sygnał to abstrakcyjny model dowolnej mierzalnej wielkości zmieniającej się w czasie, generowanej przez zjawiska fizyczne lub systemy. Tak jak wszystkie zjawiska może być opisany za pomocą aparatu matematycznego, np. poprzez podanie pewnej funkcji zależnej od czasu. Mówimy, że sygnał niesie informację lub też umożliwia przepływ strumienia informacji.

    Efekt izolacji nazywany również efektem von Restorff oraz fenomenem Kohlera-Restorff − tendencja do lepszego zapamiętywania obiektów, które w jakiś sposób wyróżniają się z otoczenia.

    Rozpoznawanie - forma pamiętania informacji i proces pamięciowy, który polega na dopasowaniu kodowanej informacji do tych, które już są zgromadzone w pamięci. W efekcie jest się w stanie rozpoznać, czy dana informacja jest znana, czy jest nowa. Komunikacja marketingowa jest procesem przekazywania informacji innym podmiotom i wymaga występowania sześciu elementów: źródła, komunikatu, kanału komunikacji, odbiorcy oraz procesu kodowania i dekodowania. Źródło informacji stanowi podmiot, który ma do przekazania jakąś informację, może to być na przykład jakaś firma. Komunikatem, będzie informacja wychodząca ze źródła, na przykład informacją o obniżkach cen, która będzie przekazywana przez kanały komunikacji (np. reklamę prasową). Odbiorcą będzie osoba, do której dotrze komunikat.

    Dodano: 19.07.2010. 10:18  


    Najnowsze