Rośliny i matematyka – co mają wspólnego?

Czy rośliny potrafią liczyć? Oczywiście, że nie! A jednak odkryto u nich funkcjonowanie pewnej formy matematyki.

Rośliny pod lupą

Pewne badanie ujawniło, że rośliny potrafią precyzyjnie obliczyć ilości skrobi, jakie muszą spożyć w nocy¹. W ciągu dnia w procesie fotosyntezy wytwarzają węglowodany i część z nich przechowują w postaci cząsteczek skrobi. W nocy ta skrobia jest dla nich źródłem pożywienia – metabolizują ją, napędzając w ten sposób wzrost i rozwój komórek. Jeden z badaczy powiedział:

„Jeśli magazyn skrobi zostanie wykorzystany zbyt szybko, rośliny będą głodować i przestaną rosnąć w nocy. Jeśli magazyn będzie wykorzystywany zbyt wolno, część się zmarnuje”².

A zatem roślina potrzebuje dobrze gospodarować swoimi rezerwami pokarmowymi. Musi kontrolować tempo swojego metabolizmu, dostosowując je do ilości skrobi, którą zużywa w ciągu nocy, gdy rośnie, ale nie fotosyntetyzuje.

Naukowcy zajęli się badaniem tego zagadnienia, biorąc pod lupę pewną odmianę gorczycy – Arabidopsis thaliana. Ze zdziwieniem odkryli, że roślina ta przestrzega zasad równań matematycznych. Przez całą noc dzieli swoje rezerwy skrobi, spożywając je w stałym tempie, tak aby zapasy wystarczyły jej aż do świtu. Dzieje się to dzięki dynamicznemu dostarczaniu informacji do systemu kontroli komórkowej, takich jak długość dnia (która zmienia się w ciągu roku) i ilość dostępnej skrobi.

Przeprowadzone eksperymenty pokazały, że roślina dokonuje niejako dzielenia arytmetycznego. Jeśli w całym procesie pośredniczą stężenia dwóch rodzajów cząsteczek, „S” dla skrobi (stymulujące rozkład skrobi) i „T” dla czasu (zapobiegające rozkładowi skrobi), to tempo spożycia skrobi jest ustalane przez stosunek cząsteczek S do cząsteczek T. Innymi słowy, S dzielone jest przez T.

Czy rośliny są inteligentne?

Richard Buggs z Queen Mary University of London, stwierdził:

„To nie jest dowód na inteligencję roślin. To po prostu sugeruje, że rośliny posiadają mechanizm zaprojektowany do automatycznej regulacji szybkości spalania węglowodanów w nocy. Rośliny nie wykonują obliczeń tak jak my, dobrowolnie i w określonym celu”³.

Dobrze to ujął. Przeprowadzone badania rzeczywiście wskazują na niezwykły projekt bioinżynierii. Złożoność organizmów żywych jest nadzwyczajna, skoro możliwe są tak doskonale skoordynowane reakcje ich fizjologii na środowisko, w którym żyją.

Rośliny nie są inteligentne. Ale Ktoś je inteligentnie zaprojektował i zaprogramował.

Przypisy

1. Scialdone, A. et al. Arabidopsis plants perform arithmetic division to prevent starvation at night. Posted on elife.elifesciences.org June 25, 2013; dostęp: 9.02.2023.
2. Biological arithmetic: Plants do sums to get through the night. Posted on sciencedaily.com June 24, 2013; dostęp: 9.02.2023.
3. Briggs, H. 2013. Plants 'do maths’ to control overnight food supplies. BBC News Science & Environment. Posted on bbc.co.uk June 23, 2013, dostęp: 9.02.2023.

Opracowano na podstawie: J. P. Tomkins, „Plants use math to ration food use”, opublikowane na icr.org 10 lipca 2013.

Źródło zdjęcia głównego: Wikimedia Commons. Autor: Salicyna. Licencja: CC BY-SA 4.0.