امروز صبح، بچهٔ شش‌ساله‌ام وارد اتاق خواب ما شد و شروع به خواندن داستانی از یک کتاب کرد. او هر کلمه‌ای را در صفحه دنبال می‌کرد و به‌آرامی جملات کامل را تشکیل می‌داد. گاهی اوقات در خواندن لکنت داشت و با «کلمات خنده‌دار» کمک می‌خواست. اما در پایان، فهمیدیم که داستان کتاب دربارهٔ خرسی در برف بود.

بااین‌حال اخیراً علم به‌ ما نشان داده که سامانه‌های ارتباطی گیاهان، ممکن است پیچیده‌تر از چیزی باشند که ما قبلاً تصور می‌کردیم. این شبکه‌های ارتباطی، حساس و متعادل هستند. (چیزی شبیه حساسیت شبکه‌های ارتباطی در دنیا انسانی) تصور کنید اگر سامانه‌های شبکهٔ جهانی ناگهان از کار بیفتند، دنیای ما به چه وضعیتی دچار می‌شود و با چه اختلالاتی روبه‌رو خواهیم شد؟ همین موضوع دربارهٔ گیاهان نیز صادق است.

برای درک آنکه چگونه موجوداتی بدون قدرت تکلم، اطلاعات خود را به یکدیگر منتقل می‌کنند، کافی است درک کنیم انسان‌ها هم برای ارتباط با یکدیگر دارای یک سامانهٔ ارتباط غیرکلامی هستند که این سامانه، شامل حواس پنج‌گانهٔ ما یعنی بینایی، بویایی، چشایی، شنوایی و لامسه است.

به‌عنوان مثال، در پالایشگاه‌ها ماده‌ای به نام «مرکاپتان» (mercaptan) به گاز طبیعی اضافه می‌شود؛ این گاز بویی بسیار تند و شبیه به «تخم‌مرغ فاسد» دارد و همین بو باعث می‌شود تا ما به‌سرعت از نشت گاز در خانه یا محل کار مطلع شویم. جدا از این، به‌ این فکر کنید که ما با وجود آنکه توانایی تکلم داریم و حتی بسیاری از مردم لب‌خوان‌های حرفه‌ای هستند، اما باز هم توانسته‌ایم زبان اشاره را توسعه دهیم و از آن استفاده کنیم.

علاوه‌بر این حواس اصلی، توانایی‌هایی مانند «حس تعادل» (توانایی حفظ تعادل و وضعیت بدن)، «حس عمقی» (درک موقعیت نسبی بدن، حرکت، توان و قدرت اعضای بدن)، «حس حرارت» (درک تغییرات دما) و «حس درد» (توانایی احساس درد و ناخوشی)، به انسان امکان برقراری ارتباط و تعامل پیچیده با دنیای طبیعی را داده‌اند. گونه‌های دیگر، به‌ویژه گیاهان نیز (مانند ما) از حواس خود برای انتشار اطلاعات استفاده می‌کنند، اما به روش خودشان.

  همسایه‌ها چه‌کار می‌کنند؟

بیشتر ما با بوی علف تازه چیده‌شده آشنا هستیم. مواد فرار یا مواد شیمیایی آزادشده توسط گیاهان علفی که برای ما تداعی‌کنندهٔ این گیاهان هستند، یکی از راه‌های ارتباط علف‌ها با سایر گیاهان مجاور است. آن‌ها از این طریق به گیاهان مشاور اطلاع می‌دهند که یک شکارچی (یا در این مورد یک ماشین چمن‌زنی) در محل وجود دارد و این پیام باعث ایجاد آمادگی در سامانه‌های دفاعی گیاهان دیگر می‌شود. به‌جای استفاده از نشانه‌های شنیداری، گیاهان از ارتباطات ناشی از مواد شیمیایی استفاده می‌کنند. بااین‌حال، ارتباطات بین گیاهان فقط به مواد فرار ختم نمی‌شود.

اخیراً دانشمندان کشف کرده‌اند که گیاهان ارتباط جالبی از طریق زمین دارند و به یکدیگر متصل هستند؛ اتصالی کارآمد که گیاهان می‌توانند از طریق ریشه‌ها، سیگنال‌های الکتریکی، شبکه‌ای از قارچ‌های زیرزمینی و میکروب‌های خاک، به همتایان پیام ارسال کنند. به زبانی دیگر می‌شود گفت که با این کشف، روش‌های سرک‌کشیدن گیاهان در زندگی یکدیگر و فضولی‌کردن آن‌ها کشف شد! مثلاً «الکتروفیزیولوژی» (electrophysiology)، یک رشتهٔ علمی نسبتاً جدید است که به مطالعهٔ نحوهٔ ارتباط و تفسیر سیگنال‌های الکتریکی درون گیاهان و بین آن‌ها می‌پردازد. با پیشرفت‌های عمده در فناوری و هوش مصنوعی (AI)، در چند سال اخیر شاهد رشد شتابان و قابل‌توجهی در این حوزه از تحقیقات بوده‌ایم.

این به‌معنای آن است که دانشمندان در آستانهٔ اکتشافات قابل‌توجهی هستند؛ این اکتشافات در پی پیشرفت‌های اخیر در شناخت ارتباطات سیگنال‌های الکتریکی درون گیاهان و بین آن‌هاست که از طریق آن‌ها می‌توان در گلخانه‌های مدرن، آبیاری محصولات را نظارت و کنترل کرد و کمبودهای تغذیه‌ای را تشخیص داد.

 یک اینترنت زیرزمینی

محققان با واردکردن حسگرهای الکتریکی کوچک (چیزی شبیه سوزن‌های طب سوزنی)، می‌توانند چگونگی تغییرات در سیگنال‌های الکتریکی را بررسی کنند؛ تغییراتی که با عملکرد گیاه مانند انتقال آب، مواد مغذی و تبدیل نور به قندهای مهم ارتباط دارد. آن‌ها در موفقیتی جالب‌توجه، حتی توانسته‌اند با ارسال سیگنال‌هایی از تلفن همراه، بر رفتارهای گیاهان تأثیر بگذارند و آن‌ها را وادار به واکنش کنند. مثلاً در یکی از این بررسی‌ها، توانسته‌اند از طریق سیگنال‌های ارسال‌شده توسط تلفن همراه، باعث شوند که یک «مگس‌گیر ونوس» با بستن گلبرگ‌هایش، واکنشی اساسی نشان دهد؛ مگس‌گیر ونوس، همان گیاه گوشت‌خواری است که از طریق حس لامسهٔ خود می‌تواند حضور حشرات روی گل‌های خود را احساس کند و در موقعی مناسب، با بستن گل، حشره را به‌دام بیندازد و از آن تغذیه کند.

بخش زیادی از ارتباطات بین گیاهان در زیر زمین اتفاق می‌افتد که توسط شبکه‌های قارچی بزرگ معروف به «شبکهٔ گستردهٔ جنگلی» تسهیل می‌شود. (شبکهٔ گستردهٔ جنگلی یا wood wide web نامی است که از شبکهٔ جهانی اینترنت یا world wide web الهام گرفته شده است) این شبکه از قارچ‌ها، درختان و گیاهان را در زیر زمین به‌هم متصل می‌کند و به آن‌ها اجازه می‌دهد منابعی مانند آب، مواد مغذی و اطلاعات را به‌ اشتراک بگذارند. از طریق این سامانه، درختان مسن‌تر می‌توانند به رشد جوان‌ترها کمک کنند یا در مورد خطراتی مانند هجوم آفات، به‌یکدیگر هشدار دهند.

همان‌طور که اینترنت ارتباط ما انسان‌ها با یکدیگر را تسهیل می‌کند و ما را قادر می‌سازد تا ایده‌ها، دانش و اطلاعاتی که می‌تواند بر تصمیم‌گیری‌هایمان مؤثر باشد را به‌ اشتراک بگذاریم، شبکهٔ گستردهٔ جنگلی هم به گیاهان اجازه می‌دهد تا از قارچ‌های هم‌زیست برای آماده‌شدن برای تغییرات محیطی استفاده کنند.

 وقتی اینترنت زیرزمینی را مختل می‌کنیم!

اما ایجاد آشفتگی در خاک از طریق ورود مواد شیمیایی، تغییر اقلیم و جنگل‌زدایی، می‌تواند گره‌های ارتباطی این اینترنت زیرزمینی را از طریق تأثیر بر چرخه‌های آب و مواد مغذی مختل کند. در نتیجه گیاهان کمتر در جریان آنچه در اطرافشان می‌گذرد قرار می‌گیرند. بااین‌حال هنوز اطلاعات ما از این وضعیت بسیار ناقص است؛ چرا که هنوز تحقیقات وسیعی دربارهٔ اثرات اختلال در این شبکه انجام نشده است. بااین‌حال می‌دانیم که رفتار واکنشی گیاهی مانند پاسخ‌های دفاعی و تنظیم ژن، می‌تواند توسط شبکهٔ قارچی که به آن متصل هستند، تغییر کند.

پس این قطع ارتباط ممکن است آن‌ها را آسیب‌پذیرتر کند و حفاظت و بازیابی اکوسیستم‌ها در سراسر جهان را با دشواری روبه‌رو کند. دانشمندان هنوز باید دربارهٔ این شبکه‌های بسیار پیچیده بیاموزند.

ما می‌دانیم که کمک به کودکان برای یادگیری خواندن و نوشتن، بسیار مهم است؛ چرا که آن‌ها از این طریق می‌توانند در دنیای اطراف خود زندگی و حرکت کنند و درست به‌همان اندازه مهم است که اطمینان داشته باشیم که باعث اختلال در شبکهٔ گستردهٔ جنگلی و قطع اتصال اینترنت زیرزمینی گیاهان نمی‌شویم. به‌هرحال ما برای رفاه و بقای خود، به گیاهان وابسته‌ایم.

منبع:

این مقاله با عنوان اصلی «The silent conversations of plants»، روز ۲۶ شهریور در «کانورسیشن» (The Conversation) منتشر شده است.