Növényi "matematika" a túlélésért

A növények is rendelkeznek a számolás képességével, ami segíti az éjszakai tápanyag tartalékok szabályzását, állítja egy kutatócsoport.

A kutatásban résztvevő brit John Innes Központ tudósai megdöbbentek, amikor rátaláltak az aritmetikai számítás ezen példájára a biológiában. A matematikai modellek tanúsága szerint az éjszaka elfogyasztott keményítő mennyiséget osztással számolják ki egy kémiai folyamat során. A madarak hasonló módszerekkel oszthatják be a zsírkészleteiket a költözésekkor. A tudósok az Arabidopsis (lúdfű) növényt tanulmányozták, mely számos növénykísérletben szerepel.

Éjszaka, amikor a növények nem használhatják a napfény energiáját a széndioxid cukrokká és keményítővé alakításához, kénytelenek szabályozni keményítő készleteiket, hogy legalább napkeltéig biztosítsák saját tápanyagellátásukat. A John Innes Központ tudósai által elvégzett kísérletek azt bizonyítják, hogy a növényeknél megfigyelt keményítőfogyasztás ilyen mérvű precizitásához a növénynek egy matematikai számítást, aritmetikai osztást kell végeznie. "Gyakorlatilag egy egyszerű, kémiai úton történő matematikát alkalmaznak - ez elképesztő, lenyűgözött minket" - nyilatkozott a BBC-nek Alison Smith professzor, a kutatás vezetője. "Egy ’kisiskolás’ matematikát végeznek, de használják a matematikát"

A tudósok matematikai modellezéssel vizsgálták meg, hogyan zajlik le egy osztás egy növényben. A modell szerint éjszaka a levelekben egy mechanizmus méri a keményítőkészlet mennyiségét, míg az időről szóló információ egy belső órától származik, ami hasonló az emberekéhez. A kutatók felvetése szerint a folyamatot két különböző molekulatípus működteti, melyek a "K", mint keményítő és az "I", mint idő koncentrációi. Amennyiben a K molekulák elkezdik stimulálni a keményítő lebontását, miközben az I molekulák meggátolják ennek megtörténtét, akkor a keményítőfogyasztás ütemét a K molekulák I molekulákhoz viszonyított aránya adja meg, vagyis a K-t a növény elosztja I-vel. "Ez az első konkrét példa a biológiában ilyen kifinomult aritmetikai számításra" - mondta a matematikai modellezéseket elkészítő Martin Howard professzor.

A tudósok szerint hasonló mechanizmusok működhetnek az állatokban is, például a madaraknál, amik a költözés nagy távolságai során, vagy a tojásrakás ínséges időiben szabályozni kénytelenek zsírtartalékaikat. "Ez nem a növényi intelligencia bizonyítéka, csupán arra utal, hogy a növények rendelkeznek egy mechanizmussal, ami automatikusan szabályozza az éjszakai szénhidrátok elégetésének sebességét" - kommentálta a kutatást Dr. Richard Buggs, a Queen Mary Egyetem szakértője. "A növények nem önként és céltudatosan számolnak, mint mi"