Profesor Zdeněk Opatrný: Rostliny mozek nepotřebují

Do jeho pracovny se vstupuje – jak jinak – zeleným závojem listoví. Květináče lemují stěny chodby a stojí také v proskleném výklenku s krásným výhledem na univerzitní botanickou zahradu. Přesto láska k rostlinám nepřevážila u pana profesora střízlivý rozum.

„Hlavně se mě neptejte na objímání stromů!“ varoval předem. Však také býval častým přednášejícím Českého klubu skeptiků Sisyfos. Jedné ze svých přednášek dal dokonce provokující název: Člověk nebo rostlina, jsme my jedna rodina?

Hranice mezi rostlinami a živočichy je tenčí, než se kdysi myslelo, a pořád se mění. Jsme tedy s rostlinami jedna rodina, nebo nejsme?

Máme společný genetický kód. Základní stavební prvky rostlin a živočichů – buňky definované DNA – si jsou nesmírně podobné. V tom jedna rodina jsme.

Ale před pěti sty miliony let začala příroda z těchto cihel tvořit živočišné druhy se zásadně odlišnou životní strategií. Aby dosáhla maximální energetické šetrnosti, rozdělila zvířata na predátory a oběti. Což znamenalo, že k vyhledání stravy bude potřeba pohyb. Pro jeho optimalizaci a koordinaci těla se pak vyvinul nervový systém a posléze i centrum myšlení – mozek.

Rostliny však šly jinou cestou. Ke své fascinující strategii přežití pohyb, a tudíž ani nervovou soustavu nepotřebují. Energii si berou v podobě světla přímo od slunce prostřednictvím fotosyntézy. Tak proč by měly plýtvat energií na nějaký mozek?

Viděno lidskýma očima, rostliny jsou nehybné a tiché. Uvědomují si vůbec okolní svět?

Rostliny rozhodně nejsou nehybné. Reagují na množství podnětů, které jim dodávají smysly podobné živočišným: zrak, sluch, čich, hmat, chuť. A které pak zpracovávají ve svůj prospěch.

Časosběrná videa ukazují, jak různorodý a dynamický je jejich pohyb – akorát je většinou velmi pomalý, a tedy pro lidské oko málo zřetelný. Rostliny totiž nemají danou kostru a svaly, tvar drží a opakovaně mění jednak směrovaným dělením a růstem buněk na potřebných místech – tak jako slunečnice každým dnem otáčí se za sluncem –, jednak nafukováním a splaskáváním buněk vodou, tak fungují třeba lapací pohyby masožravých rostlin.

Právě v souvislosti se studiem rostlinných pohybů publikovali otec a syn Darwinové v roce 1880 teorii, že rostliny mají mozek, a to v kořeni. Co na to říká moderní věda?

Samo umístění mozku v kořenech by dávalo smysl, tam by byl nejlépe chráněn. Dosud však nebyla zjištěna žádná periferní nervová síť ani centrální nervová soustava, která by tomu odpovídala.

Přesto má tato teorie zastánce i mezi renomovanými vědci dodnes…

V tom je krása i zrada biologie. Věci, které se mohou jevit podobné jako u živočichů, jsou u rostlin o něčem absolutně jiném. Třeba kolega František Baluška z univerzity v Bonnu přišel asi před dvaceti lety se shodným názorem, vycházejícím mimo jiné ze sledování elektrických oscilací ve špičkách kořenů. To už měl za sebou léta výzkumu struktury a funkcí kořenu a rostlinného cytoskeletu, tedy „buněčné kostry“ tvořené všelikými vlákny a trubičkami, připomínajícími nervovou síť.

Jenže dnes víme, že ona „kostra“ není vůbec stabilní, ale nesmírně proměnlivá a žádnou „neurotransmitní funkci“ – jak se domníval – neplní.

Co pokusy, které údajně prokázaly, že rostliny telepaticky komunikují?

Asi narážíte na Cleva Backstera. To byl trenér CIA, odborník na detektor lži, což je citlivý elektrický měřák. Když se jednou v kanceláři nudil, napadlo ho připíchnout detektor na filodendron a sledovat, co se stane, když ho zalije nebo spálí. Stačilo na to prý jen pomyslet a rostlina reagovala, jako by četla myšlenky – v ohrožení chřadla.

Sám za sebe ovšem hovoří už fakt, že Backster své názory publikoval v časopise o parapsychologii…

Je však nevyvratitelné, že rostlina produkuje a hojně využívá elektrické potenciály. Otevírá a zavírá si jimi iontové kanály, s jejich využitím lapá mouchy, řídí hormonální záležitosti.

Že tyto signály dokážeme změřit ovšem neznamená, že jim rozumíme. Něco ukazují, jenže často nevíme co. A tak interpretujeme výsledky podle modelů zažitých z fungování živočichů. Je to jen antropomorfismus pramenící z nedostatku poznání.

Podobné výsledky ale ukázal i dokument Tajný život rostlin. Na osciloskopu je jasně vidět, že hlávka zelí reaguje na krájení nožem a že pokojové květiny fungují jako svědkové „vraždy“ – rozkmitají signál, když kolem projde žena, která předtím zničila jednu z nich.

Mám rád sci-fi, profesně však uznávám pouze vědu založenou na důkazech. Ani ta se neobejde bez pořádné porce romantiky, vyžaduje však precizní metodické zázemí. Takže představa vražedkyň potřísněných zelnou šťávou u mne budí úsměv.

Trvalý lidský zájem o život jiných bytostí mne sice velmi těší, ale občas také irituje – pokud plýtvá veřejnými prostředky potřebnými na opravdu účelný výzkum.

Zdrojem elektrických oscilací není totiž v tomto případě paměť, ale čich. Mezi rostlinami skutečně existuje nesmírně cizelovaný způsob předávání informací. Když jsou poraněny nebo napadeny škůdcem, vypouštějí do ovzduší těkavé aromatické látky, kupříkladu terpeny, jimiž varují ostatní. A ty na ně reagují. Utéct nemohou. Schovat se nemohou. Ale mohou třeba zhořknout nebo uschnout, a tím odradit to, co je chce sežrat.

Proto když farmář začne sekat vojtěšku, zvadnou v obraně i rostliny na druhém konci pole, aby odradily útočníka. I když sekačku to samozřejmě neodradí.

Má čich i jiné funkce než obranné?

Má jich spoustu, spouští třeba kvetení, provází zrání plodů, ovlivňuje klíčení spících semen…

Už desítky let známe plynný fytohormon etylen, který může za opadání listů, plodů, květů. Šíří ho kolem sebe i sklizená jablka, takže chybuje ten, kdo je skladuje ve sklepě spolu s bramborami. Etylen totiž vybudí u brambor předčasné klíčení.

Extrémní teploty či látky obsažené v kouři zase vyvolají klíčení semen, která si příroda uložila do země na horší časy. Ta přeruší spánek, jen když ucítí teplotu a vůni stepního či lesního požáru. Na výzkumu, který to zjistil, se ve spolupráci s africkou University of Natal podílel i náš ústav.

A čichat se dá i velmi cíleně a nablízko, například různé parazitické rostliny bezpečně poznají podle pachu svého hostitele.

Mezi smysly jste zmínil zrak. Rostliny tedy vidí?

Jistě. Nejenže mají schopnost vnímat světlo či tmu, registrují i směr a intenzitu světelného zdroje a barvy – těch vidí dokonce víc než my, protože zachytí také infračervené záření.

Střídání světla a tmy pro ně funguje jako budík, takže květy se na noc zavírají a na den otevírají. Rostou směrem, odkud přichází modré světlo, klíčí a kvetou pod vlivem různě červeného světla.

Vršek rostlin se natahuje za světlem a kořen se od něj odvrací… , ale to věděl už pan profesor Bohumil Němec z našeho ústavu, když začal ve třicátých letech psát svoji kultovní knížku o Duši rostlin.

Jak to mají rostliny s hmatem?

Registrují dotek, tlak i tah. Některé rostliny dokonce na vnímání určitých typů vibrací postavily životní strategii – listy mimózy se svinou po podráždění dotykem, masožravky na základě dotyku loví.

Rostliny vnímají také gravitaci. Speciální buňky v kořenech obsahují zrnka škrobu, která se přesypávají podle polohy kořene, tíží ho a dávají signál k růstu dolů.

Někdy lze ale jen těžko odlišit, kde je hranice mezi „slyším“ a „vnímám vibrace“, tedy mezi sluchem a hmatem. Úponky si vlastně „prohmatávají“ cestu půdou, reagují na chvění, nebo slyší, kudy teče voda, a rostou za ní? Ale to už se zase ocitáme na pomezí vědy a romantismu.

Stejně tak, když biologové pouštěli plodinám klasickou hudbu. Beethovena, Mozarta, Bacha, Verdiho. Nějakým způsobem sice reagovaly, ale podobně reagovaly i na drnčení, takže techno od Mozarta nerozeznají. Bzučení hmyzu nebo rachot sekačky by však zřejmě vnímat mohly.

Existuje dokonce studie, podle které měla pozitivní vliv na výnos a odolnost rostlin takzvaná zelená hudba – směs ptačího zpěvu, zurčení tekoucí vody a bzučení hmyzu.

Některé práce z renomovaných časopisů dokonce doporučovaly nahradit postřik pesticidy vhodnými zvuky… Žádný ze zmíněných projektů ovšem neskončil významným a přesvědčivým úspěchem, takže patří spíš do sféry „přání otcem myšlenky“.

Když už jsme u těch romantických přání… Rostliny prý vydávají zvuky, když trpí. Lidské ucho však ten nářek neslyší, protože se nese na příliš vysoké frekvenci.

Poznatek o tom, že rostliny mají svůj způsob řeči – praskají, bublají, bzučí – je starý víc než třicet let. Ale dosud s jistotou nevíme, co znamená, a jestli vůbec něco znamená.

Každopádně je pravda, že dřeviny, zejména ty tvrdé, jako třeba duby, opravdu vydávají nárazové i periodické ultrazvukové emitace, v různých situacích různě popraskávají. Obdobně pukají i vzduchové bubliny v rostlinných vodivých pletivech. Kdo ví, třeba je to opravdu nějaká morseovka.

A co komunikace prostřednictvím „houbového internetu“?

Tak ta bezesporu existuje. Podhoubí propojuje rostliny vzdálené až stovky metrů. Tento mykorhizní, tedy rostlinně-houbový internet funguje na principu výměny: já ti dodám vodu a minerální látky, ty mně za to dáš něco primárních či sekundárních organických produktů své fotosyntézy.

Bylo také zjištěno, že podhoubí přenáší kaskády elektrických impulzů, které mají konkrétní strukturu. Vědci dokonce sledovali podobnost těchto impulzů s kadencí lidských jazyků a došli k tomu, že elektrická řeč houbových mycelií může obsahovat až padesát slov podobných indoevropským jazykům. Jestli je to jen kuriozita, nebo nová cesta poznání, však nedokážeme zatím říci.

Vnímají rostliny také chuť, hlad či bolest? Bolí rostlinu, když ji stříhám?

Rostliny poznají kyselé a zásadité prostředí, rostou za správnou výživou. Vnímají také nedostatek vody a minerálů, takže žízeň a hlad pociťují, stejně jako třeba horko a chlad.

Ale co se týká bolesti, to nedokážu říct. To je velmi těžké poznat i u jednoduchých živočichů. Napíchnete-li larvu octomilky na jehlu, bude se kroutit, ale je to reakce na bolest, nebo jen snaha o únik? Prostě nevíme. Raději bych proto přímo o bolesti nemluvil. Že však rostlina vnímá poškození či stresový stav a reaguje na ně sebezáchovným způsobem, to je bezesporu pravda.

Na druhou stranu, když osekáme člověku ruce, nohy, nic z nich nevyroste. Zato pro rostlinu jsou různé formy nepohlavního, tedy vegetativního rozmnožování klíčovou životní strategií. Dalo by se říci, že si lámavost vlastního živého těla dokonce evolučně vylepšují.

Současná věda dotáhla tuto vlastnost ze zahradnického řízkování až na úroveň získání nového organismu z jediné izolované buňky – klonování.

Rostliny si tedy uvědomují okolní svět a prostřednictvím smyslů s ním interaktivně komunikují. V průběhu života se permanentně učí. Vnímají bolest a reagují na ni sebezáchovným způsobem. Dá se to všechno dohromady považovat za inteligenci?

Celoživotní opakovaná zkušenost mě přesvědčila, že ďábel tkví v detailu. Co označuje pojem „inteligence“? Jejích definic je dnes přes sedm desítek, přibližně stejně jako definic pohlaví… Podle té nejobecnější, která praví, že inteligence je schopnost přijímat a dále zpracovávat informace z prostředí, je inteligentní i každá jednotlivá buňka.

Chceme-li úžasnou schopnost rostlin reagovat adaptivně na prostředí za účelem přežití a rozmnožování považovat za inteligenci, pak rostliny inteligentní jsou. Ale po svém, nelze jim přisuzovat lidskou inteligenci a lidské cítění. Jinak bychom museli vegany postavit mimo zákon.

Přenechme tedy raději úvahy o rostlinném mozku, vědomí či dokonce duši mudrujícím romantikům a dál se snažme rostliny blíž poznat pomocí vědeckých metod založených na důkazech, nikoliv na pocitech.