Растительные формы жизни: эквивалент мозга?

Метод А: Развитие настоящего растения с нервной тканью

Этот метод описывает, как традиционный растительный организм может развить «мозг», сохраняя растительные характеристики в каждом поколении.

Во-первых, мозг может быть любой формы и размера!

• Стиль медузы : ничего похожего на мозг нет, но распределение нервной ткани по всему телу сохраняет контроль. Думайте «рефлексами», а не «мыслями».
• Стиль таракана : скопления тканей, напоминающие мозг, существуют, но разбросаны по всему телу.
• Стиль паука : мозговая ткань буквально выплескивается из головы и по всему телу.
• Человеческий стиль : один центральный мозг управляет телом через сеть тканей.
• Колоссальный стиль кальмара : познавательный орган обернут вокруг пищевода таким образом, что большой кусок пищи означает необратимое повреждение мозга :)

Растение, вероятно, могло бы развиваться и выживать при наличии любой из этих систем, но оно, скорее всего, развивало бы скопления или распространяло ткани . Это связано с тем, что растения имеют тенденцию терять части, и этот метод, скорее всего, сохранит наиболее разумную мысль, если указанное растение потеряет указанные части.

Каким же образом растение может развить паутину нервной ткани?

Чтобы распространить ткань на все части растения, потенциально она могла бы развиться из одноклеточного фотосинтезирующего организма. По мере того, как этот организм со временем становится больше, становясь двух- или трехклеточным, одна клетка мутирует, приобретая нейроноподобные свойства. Если этот трехклеточный организм может

• Воспринимать свет с помощью клетки А (фоторецептор, который не редкость и также может быть предшественником эволюции глаз)
• Помните, что или где находится свет с клеткой B (предшественник нейрона; отдельные нейроны способны выполнять такие простые задачи)
• Фотосинтез с помощью клетки C (предшественник листьев; должен содержать хлоропласты или другие органеллы, способные к фотосинтезу)
• Путешествуйте к свету, переместив все три клетки

В этих условиях организм мог выжить, размножаться, расти и в конечном итоге стать организмом, состоящим из двух отдельных основных тканей: «традиционного» растительного вещества и паутины нервной ткани. Глаза могли бы дополнительно развиться из фоторецепторов исходного организма, и они помогли бы нервной ткани собирать информацию.

Метод Б: Адаптация организма с мозгом к фотосинтезу

В этом методе организм, который не является растением, но обладает когнитивными способностями, развивает фотосинтез и другие растительные характеристики.

Организм, живущий на солнце, мутирует форму хлоропластов и передает гены, создающие их, своему потомству. Люди, которые проводят больше времени на солнечном свете, выживут, чтобы размножаться, потому что они будут производить больше собственной пищи (сахара) и им не придется добывать пищу или разлагать другие организмы. Кроме того, организмы с более крупными и более эффективными фотосинтезирующими клетками или тканями также выживут, чтобы размножаться.

Что может развиваться таким образом? Что-нибудь:

• Мобильный, чтобы использовать солнечный свет в течение дня
• Достаточно умен, чтобы соответствовать требованию «иметь мозг»
• Относительно плоский, чтобы эффективно использовать солнечный свет
• Это может удовлетворить химические потребности фотосинтеза для его собственной системы. Например, организму, в процессе которого требуется углекислый газ, а выделяется кислород, лучше всего использовать пористую плоть для фильтрации газов.
• Это вступает в контакт с землей, например, слизень, чтобы поглощать питательные вещества из почвы, не имея постоянно закрепленных корней (на данный момент)
• Это не содержит чрезвычайно жестких структур, таких как кости. Полагаясь на почву, воду и солнечный свет, вы не получите питательных веществ для формирования скелетных структур, поэтому только мягкий организм сможет выжить, используя только фотосинтез, и оттуда эволюционировать в растительноподобный организм.

Если вы не удовлетворены тем, что называете зеленых слизней «растениями», вот что будет дальше: метаболизм организмов может резко замедлиться, или они могут найти место, например, открытое поле, для размножения. В любом случае, они будут меньше двигаться . Это важно, так как следующая остановка в нашем путешествии — корни!

Для того, чтобы растительноподобный организм был действительно убедительным, даже если все ткани, кроме его мозга, теперь напоминают ткани растения, вам могут понадобиться корни. Вероятно, они могли бы развиться, если бы организму не нужно было двигаться, чтобы найти солнечный свет. Организмы, которые могут проникать глубже в почву за питательными веществами, оставаясь при этом стационарными в этой среде, выживают и размножаются, что делает корни более распространенными и эффективными. Обладая энергией, которой теперь обладали бы эти организмы, они могли бы прорастать вверх и образовывать желоба или стебли. Это поместило бы мозг в основание растения, между корнями и стеблями, со всеми другими сохранившимися органами исходного вида.

Размножение стационарного организма будет проблематичным, и, вероятно, ему придется эволюционировать, прежде чем указанный организм станет стационарным. Одним из решений может быть развитие бесполого размножения, что не редкость среди растений на Земле. Новые растения будут прорастать у основания родительских растений, из органов, которые раньше облегчали размножение, но дочерние организмы будут содержать только родительскую ДНК. Другим методом может быть обмен генетической информацией посредством внешних контактов, таких как стебли или корни.

Наконец, у вас есть похожее на растение существо, которое эволюционировало из другого организма в результате естественного отбора и множества маловероятных правдоподобий.

Метод C: Симбиоз между мозгом и растением

Я не буду вдаваться в подробности этого, но я заложу основу. Лишайники (LIKE-ins) — это симбиотическая комбинация двух или более организмов, всегда фотосинтетический организм для производства энергии, грибок для закрепления на поверхности, а иногда и некоторые другие вещи, но давайте пока проигнорируем эти другие вещи.

Теоретически ваши растения с мозгом могли бы развиваться так же, как лишайники — фотосинтезатор мог бы производить сахара для хозяина с мозгом, который, в свою очередь, был бы безопасным пристанищем для фотосинтетического организма.

Это сильно зависит от того, как ваш завод будет использовать мозг.

Если это простое рефлекторное движение, как у венериной мухоловки , то у вас может быть распределена специализированная ткань, которая управляет исполнительными механизмами.

Но если вы хотите, чтобы у вашего растения было более сложное поведение (например, отслеживание положения добычи перед атакой), вам может потребоваться более сложная координация между датчиками и исполнительными механизмами. Затем вы получаете более централизованную систему (вплоть до такой же сложной, как человеческий мозг).

Вы действительно можете оказаться в центре мыслей и чувств среди разросшихся огромных растений. Если вы планируете заразить ксеноплантами, это сработает лучше всего. Он может быть просто где угодно, но, скорее всего, под землей или в твердой оболочке. Это может появиться после обширного развития растения, и после нескольких стадий части растения могут реорганизоваться, чтобы разместить нервный центр, поэтому вы не можете быть ограничены конкретной частью растения для защиты, пока не наступит эта стадия... или, если это действительно необходимо, я бы укажите на стебле рядом с тем местом, где начинаются корни.

Я не знаю, поможет ли это, но есть так называемая «нейробиология растений», которая изучает восприятие растений:

https://en.wikipedia.org/wiki/Plant_perception_(физиология)

интересное из той же статьи:

https://en.wikipedia.org/wiki/Plant_perception_(physiology)#Plant_intelligence

Меня всегда восхищала концепция «коллективного разума» — коллектива форм жизни, действующих как единое целое, что, я думаю, иллюстрирует природу распределенных растительных форм жизни. Каждая форма жизни имеет не единую, вызывающую разум часть/орган, а нейронные связи, проходящие через себя, и либо через прямой контакт, либо через какую-то другую конструкцию соединяется с другими формами жизни, образуя большую нейронную сеть, гораздо более эффективную в качестве целое, чем индивидуальное.

Это действительно открывает новый набор возможностей, которые могут добавить новое измерение в ваш мир. Даже внутри коллективного разума у ​​вас все еще может быть некоторый индивидуализм, например, внутренние фракции, несоответствия между регионами и т. д.

Большинство растений специально эволюционировали (за исключением, возможно, отдельных стеблей), чтобы избежать отдельных «частей» или органов, от которых зависит их выживание, поэтому я думаю, что распределенная структура вашего «мозга» здесь имеет смысл. Чтобы ответить на ваш вопрос более прямо, если вы хотите иметь нервно-тяжелую часть растения или даже часть «индивидуального интеллекта», вы можете рассмотреть для этой цели корни растения — часто наиболее защищенную часть растения, и могут быть легко использованы для связи между формами жизни.

Этот вопрос напомнил мне фильм Аватар . Вся флора планеты Пандора связана вместе, образуя большую нейронную сеть.

Флора на Пандоре относится к тропическому типу, в несколько раз превышающему существующий на Земле. Многие, если не все, виды растений и животных обладают биолюминесцентными свойствами. Все образцы флоры, показанные в фильме, были созданы Джоди Холт, профессором ботаники Калифорнийского университета в Риверсайде. По словам Холта, флора Пандоры может общаться друг с другом посредством передачи сигналов и больше по размеру, чем земная флора, из-за большей толщины атмосферы, более слабой гравитации и более сильного магнетизма на Пандоре. [Источник]

Потом я посмотрел это:

Трансдукция сигнала относится к передаче молекулярного сигнала в форме химической модификации путем рекрутирования белковых комплексов вдоль сигнального пути, который в конечном итоге запускает биохимическое событие в клетке. [Источник]

Итак, в вымышленном мире Пандоры растения общаются друг с другом с помощью химических сигналов, образуя нейронную сеть планетарного масштаба. Таким образом, в данном случае речь идет не об одном растении, развивающем «мозг», а о том, что дикая природа связана и способна общаться.