갈조류 식물은 원적외선 비율을 통해 주변의 다른 식물을 감지하고 초식동물이 먹을 때 반응을 조정하여 식물 지능의 한 형태를 암시합니다. 화학 생태학자인 안드레 케슬러(Andre Kessler)는 식물 지능을 환경 정보를 바탕으로 문제를 해결하는 능력으로 정의하여 옹호합니다. 그의 연구에 따르면 갈조색은 화학 물질을 방출하여 이웃 식물에게 해충에 대한 방어 수단을 생성하도록 신호를 보냅니다. VOC를 통한 이러한 적응적 행동과 의사소통은 식물이 정보를 처리하고 환경에 유연하게 대응하여 지능에 대한 전통적인 개념에 도전할 수 있음을 시사합니다. 신용: SciTechDaily.com
새로운 연구에 따르면 갈조류 식물은 주변 식물의 존재와 환경 신호를 기반으로 초식 동물에 대한 반응을 조정하여 지능의 형태를 나타내며 지능에 대한 전통적인 정의에 도전합니다.
갈조색(Goldenrod)은 나뭇잎에 반사되는 원적색광의 비율을 감지하여 근처에 있는 다른 식물을 만지지 않고도 볼 수 있습니다. 초식동물은 갈조류를 먹을 때 근처에 다른 식물이 있는지 여부에 따라 반응을 조정합니다. 이러한 종류의 유연하고 적응력이 뛰어난 실시간 반응은 식물의 지능을 나타내는 신호입니까?
대답하기 쉬운 질문은 아니지만, 화학 생태학자인 안드레 케슬러(Andre Kessler)는 최근 저널에 실린 논문에서 식물 지능에 대해 주장했습니다. 식물의 신호와 행동.
식물 지능의 정의
농업생명과학대학 생태학 및 진화생물학과 교수인 케슬러(Kessler)는 “지능에 대한 정의는 70개 이상 발표되어 있지만 특정 분야 내에서도 지능이 무엇인지에 대해서는 합의된 바가 없습니다.”라고 말했습니다.
많은 사람들은 지능이 정보 처리를 위한 매체 역할을 하는 전기 신호가 있는 중추 신경계를 필요로 한다고 믿습니다. 일부 식물 생물학자들은 식물의 혈관계를 중추신경계와 연관시키고, 식물의 일종의 중심 개체가 정보를 처리하고 반응할 수 있게 해준다고 제안합니다. 그러나 Kessler는 이러한 생각에 강력하게 동의하지 않습니다.
갈조색 식물.
“우리는 식물에서 전기 신호를 분명히 볼 수 있지만 신경계와 상동체에 대한 좋은 증거는 없습니다. 그러나 문제는 이 신호가 환경 신호를 처리하는 식물의 능력에 얼마나 중요한가 하는 것입니다.” 그는 말했다.
식물 지능에 대한 주장을 펼치기 위해 케슬러와 그의 연구실에서 박사 과정을 밟고 있는 공동 저자인 마이클 뮬러(Michael Mueller)는 정의를 가장 기본적인 요소, 즉 “환경에서 얻은 정보를 기반으로 문제를 해결하는 능력”으로 좁혔습니다. 케슬러는 “특정 목표를 향해 나아갔다”고 말했다.
사례 연구로서 Kessler는 갈조류 식물과 해충이 먹었을 때의 반응을 조사한 이전 연구를 지적합니다. 잎벌레 유충이 갈조색 식물의 잎을 먹을 때, 식물은 곤충에게 식물이 손상되었으며 식량 공급이 부족하다는 것을 알려주는 화학 물질을 분비합니다. 휘발성 유기 화합물(VOC)이라고 불리는 이러한 공기 중 화학 물질은 인근 갈조류 식물에도 흡수되어 딱정벌레 유충에 대한 자체 방어 수단을 마련하게 됩니다. 이런 식으로 갈조색은 초식동물을 이웃으로 수송해 피해를 분산시킨다.
실험과 관찰
~에 논문 2022 잡지에서 식물, Kessler 및 공동 저자 Alexander Chota, Ph.D. 2121년에 그는 갈조류가 근처 식물의 잎에서 반사되는 원적외선을 더 많이 감지할 수 있다는 것을 보여주기 위해 실험을 수행했습니다. 이웃이 있고 딱정벌레가 갈조류를 먹으면 더 빠르게 성장하여 초식 동물을 견디는 데 더 많은 투자를 하지만 식물이 해충에 저항하는 데 도움이 되는 방어 화합물을 생산하기 시작합니다. 이웃이 없으면 식물은 먹을 때 기하급수적인 성장에 의존하지 않으며 초식동물의 화학적 반응은 현저하게 다르지만 여전히 매우 많은 양의 초식동물을 견딜 수 있습니다.
Kessler는 “이것은 지능에 대한 우리의 정의에 부합합니다.”라고 말했습니다. “환경으로부터 받는 정보에 따라 공장은 표준 행동을 바꿉니다.”
이웃한 갈조류도 해충의 존재를 나타내는 VOC를 보면 지능을 나타냅니다. Kessler는 “이웃에서 나오는 휘발성 배출물은 미래의 초식동물을 예측합니다.”라고 말했습니다. “그들은 환경 신호를 사용하여 미래 상황을 예측하고 그에 따라 행동할 수 있습니다.”
지능 개념을 식물에 적용하면 식물의 화학적 의사소통 메커니즘과 기능에 대한 새로운 가설이 영감을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 지능이 실제로 무엇을 의미하는지에 대한 사람들의 생각도 바뀔 수 있다고 케슬러는 말했습니다.
마지막 아이디어도 적절한 시기에 나왔습니다. 인공지능 현재 관심 대상입니다. 예를 들어, AI는 적어도 아직은 목표를 향한 문제를 해결하지 못하고 있다고 그는 말했습니다. “지능에 대한 우리의 정의에 따르면 인공지능은 심지어 지능적이지도 않습니다.”라고 그는 말했습니다. 대신, 액세스할 수 있는 정보에서 식별하는 패턴에 의존합니다.
케슬러가 관심을 갖게 된 아이디어는 식물이 벌집처럼 기능할 수 있다고 제안한 1920년대 수학자에게서 나왔습니다. 이 경우 각 벌집은 개별 벌처럼 작동하며 전체 식물은 벌집과 유사합니다.
“이것이 의미하는 바는 식물의 뇌가 중앙 조정이 필요 없는 전체 식물이라는 것입니다.”라고 Kessler는 말했습니다.
초유기체 전체에는 전기적 신호 대신 화학적 신호가 존재합니다. 다른 연구자들의 연구에 따르면 각 식물 세포는 이웃 식물에서 나오는 매우 특정한 휘발성 화합물을 감지할 수 있는 광범위한 스펙트럼의 빛 인식 및 감각 분자를 가지고 있는 것으로 나타났습니다.
“그들은 주변 환경의 냄새를 아주 정확하게 맡을 수 있습니다. 우리가 아는 한 모든 세포는 그렇게 할 수 있습니다. 세포는 전문화되어 있을 수도 있지만 모두 동일한 것을 인식하여 성장이나 신진대사에서 집단적 반응을 자극하기 위해 화학적 신호를 전달합니다.” . “이 아이디어는 나에게 매우 매력적입니다.”
참고 자료: Andre Kessler 및 Michael B.의 “초식 동물 및 지능 식물에 대한 저항성 유도” 뮬러, 2024년 4월 30일, 식물의 신호와 행동.
도이: 10.1080/15592324.2024.2345985
이 논문은 New Botanists Fund의 지원을 받았습니다.
“요은 베이컨과 알코올에 대한 전문 지식을 가진 닌자입니다. 그의 탐험적인 성격은 다양한 경험을 통해 대중 문화에 대한 깊은 애정과 지식을 얻게 해주었습니다. 그는 자랑스러운 탐험가로서, 새로운 문화와 경험을 적극적으로 탐구하며, 대중 문화에 대한 그의 열정은 그의 작품 속에서도 느낄 수 있습니다.”
