האם צמחים רואים את העולם סביבם?

מאת מרטה זרסקה, הכתבה מתפרסמת באישור סיינטיפיק אמריקן ישראל ורשת אורט ישראל 12.03.2017

אל תפנו עכשיו את מבטכם, אבל ייתכן שהעץ ההוא מתבונן בכם. כמה כיווני מחקר חדשים מרמזים שצמחים מסוגלים לראות, ושיש להם אפילו משהו דומה לעין, אם כי בעל מבנה פשוט מאוד.

במידה מסוימת, הרעיון שייתכן שיש לצמחים "עיניים" אינו חדש. כבר ב-1907 שיער פרנסיס דרווין, בנו של צ'ארלס, שבעלים יש אברונים שהם צירוף של תאים דמויי עדשה ותאים רגישים לאור. נראה שניסויים שנערכו בראשית המאה ה-20 אישרו שמבנים כאלה, הקרויים כיום עינית, אכן קיימים, אך התפיסה של "צמחים רואים" נדחקה לשוליים, עד שצצה מחדש לפני שנים מעטות.

באחד הגיליונות האחרונים של כתב העת מגמות במדעי הצמח, פרשֹו פְרַנטישֶק בַּלוּשְקה, ביולוג של תאי צמחים באוניברסיטת בון שבגרמניה, וסטפנו מַנְקְוּזוֹ פיזיולוג של צמחים באוניברסיטת פירנצה שבאיטליה, ראיות חדשות למודעות חזותית בצמחים. כדי לבסס את טענותיהם, הביאו החוקרים כדוגמה תגלית מ-2016 שלפיה כְּחוּליות מין הסוג Synechocystis, יצורים חד־תאיים המבצעים פוטוסינתזה, פועלות כמו עיניות. "הכחוליות האלה משתמשות בכל גוף התא כעדשה המרכזת בקרום התא בבואה של מקור האור, כמו ברשתית של בעלי חיים," אומר קונרד מולינו, מיקרוביולוג מאוניברסיטת לונדון שהשתתף בתגלית. אף שחוקרים אינם יודעים לקבוע בוודאות מהי מטרת המנגנון הזה, עצם קיומו מרמז שמנגנון דומה התפתח גם בצמחים מפותחים יותר. "אם משהו כמו זה קיים ברמה הנמוכה ביותר של האבולוציה, קרוב לוודאי שהוא נשמר [גם הלאה]," אומר בלושקה.

גם עבודות חדשות הראו שכמה צמחים כמו תודרנית לבנה, קרובת משפחה של כרוב וחרדל, מייצרת חלבונים המשתתפים בהתפתחות ובתפקוד של אברונים רגישים לאור, העיניים הבסיסיות ביותר המצויות ביצורים חד־תאיים כמו אצות ירוקות. חלבונים אלה מופיעים באופן ייחודי במבנים הקרויים פְּלַסטוֹגְלוֹבּוּלוּס, המקנים לעלי הסתיו את גוני האדום והכתום שלהם. "תגלית זו מציעה שהמבנים האלה בצמח יכולים לפעול כאברונים רגישים לאור," אומר בלושקה.

תצפיות אחרות מגלות שלצמחים יש יכולות חזותיות שעדיין איננו מבינים. לדוגמה, במאמר שפורסם ב-2014 בכתב העת Current Biology, דווח שבּוּקילָה טְריפוֹליולַטָה, מין של גפן מטפסת, מסוגלת להתאים את עליה כך שיחקו את הצבעים והצורות של הצמח שעליו היא מטפסת.

אף שהראיות למבנים דמויי עיניים בצמחים עיליים עדיין מצומצמות בהיקפן, הן הולכות ומתרבות. "מעולם לא שמעתי על ראיית צמחים וייתכן שהייתי מבטל את האפשרות הזאת כבלתי סבירה עד שאני גיליתי בעצמי שכחוליות פועלות כעדשת מצלמה," אומר הביוטכנולוג נילס שורגרס, אחד ממחברי המחקר הכחוליות מ-2016. האתגר הבא הוא לאשר את הממצאים מן הניסויים שנערכו בתחילת המאה ה-20 שהראו שתאי צמחים יכולים לפעול כעדשות. חוקרים עדיין צריכים להבין עד הסוף את כל הדרכים שבהן צמחים מפעילים את הראייה הגולמית שלהם.

טוב לדעת: שורשי התבונה של הצמחים – הרצאתו של סטפנו מנקוזו