Čemu se věnuje experimentální biologie rostlin?

Studuje rostliny z trošku jiného úhlu nežli botanici. Botanici svět rostlin převážně pozorují a snaží se co nejméně rušit. Experimentální biolog do zkoumaného objektu naopak šťourá. Zasahuje do podmínek, do rostliny samotné – dnes i do jejího genetického založení. Poté sleduje, jak rostlina zareaguje, a z toho vyvozuje hypotézy o tom, jak rostlina vevnitř funguje. Na jednom konci máme rostlinu v kontextu prostředí, jejích symbiontů, parazitů, patogenů a jiných organismů, a na konci druhém máme rostlinu izolovanou v laboratoři, někdy třeba i bezmikrobní. Ví se obecně, že existují bezmikrobní prasata, ale je možné pěstovat i bezmikrobní rostliny. V některých experimentech totiž potřebujeme eliminovat vlivy jakýchkoli dalších živáčků. Ale většina rostlin venku si samozřejmě bez kořenových mikrobiálních symbiontů neškrtne.

V souvislosti s tím, jak rostlina funguje sama o sobě nebo v interakci s okolím, se v posledních letech píše o „inteligenci rostlin“.

To téma sleduju a zajímá mě. Vlastně zajímá mnoho dalších lidí – konečně přestalo být tabu. Toto téma vytáhl trochu provokativně zhruba před 15 lety profesor Trewavas, který celému poli přiřadil titul „rostlinná inteligence“. A kdyby to neřekl právě profesor Trewavas, autor několika učebnic, byl by to rudý hadr na býka – inteligentní rostliny! Na druhou stranu dneska kdejaký inzerát nabízí inteligentní pračku nebo inteligentní auto. Posunulo se totiž to, jakým způsobem vůbec rozumíme pojmu inteligence. První otázka tedy je: máme-li mluvit o inteligentních rostlinách, co je vlastně inteligence? Pokud ji definujeme jako schopnost individuálně variabilního chování, které reflektuje minulou zkušenost, tak to bychom u rostlin našli. U pračky v této podobě nikoli. Věřím, že u rostlin existuje minulá individuální zkušenost, protože jsou živé a všechno živé střádá individuální zkušenost. I když jinak než lidé.

Mluví se ale také o schopnosti rostlin učit se, o jejich chování, přestože se dříve chování připisovalo spíše živočichům, nikoli rostlinám.

To je další zajímavé téma: co je to chování ve vztahu k rostlinám? Co je chování u živočichů? Někdo si dal tu práci a nasbíral asi třicet definic. Když to vztáhnu na nás: jestli jsem kuřák, nebo nekuřák, lze popsat jako součást mého chování. Nebo jestli se přejídám. Můj životní styl je moje chování. Ale patří k mému chování také následky tohoto životního stylu? Přejídání je chování, obezita už nikoli – alespoň pro fyziology dává taková definice smysl. Jenomže u rostlin to, co má smysl chápat jako chování, jsou vývojové a fyziologické reakce. Rostlina se příliš nehýbe, může sklápět listy, otevírat květy, dělá ovíjivé pohyby. Rostlinné pohyby vůbec mají tu vlastnost, že nejsou příliš vidět. Potřebujeme buď mikroskop, nebo časosběrnou kameru. Tedy vlastně, nepotřebujeme je nutně. Darwin neměl kameru, a přesto tyto pohyby popsal. On měl trpělivost a syna, s nímž se střídal. Dělali nádherné pokusy. Nad rostlinku umístili skleněnou desku potaženou želatinou, na kterou se tím pádem dalo psát, a pravidelně po půl hodině udělali tečku tam, kde byl vzrostný vrchol. A popisovali, jak rostlina opisuje kruhy. Ale obecně jsou rostlinné pohyby malé nebo pomalé, a pokud bychom zůstali jenom u nich, tak toho o chování rostlin příliš nevyzkoumáme. Tím jsme u problému: když si živočišní biologové nadefinovali, že přežírání k chování patří a tloustnutí už ne, tak se zavřela dvířka k tomu, aby se rostliny studovaly z pozice chování.

A existuje tedy specifické chování rostlin?

Je nutné si ujasnit, že chování teď pro nás je to, co organismus dělá v reakci na prostředí, z vlastního popudu a je v tom zahrnuto také jeho vlastní rozhodování. Jestli tloustnu, když přijímám více energie, nežli vydávám, to už není věc mého vlastního rozhodnutí – to je automatika. Ale jestli rostlina bude provozovat určitý vývojový proces, například že někam strčí kořen, zda rozkvete, nebo nerozkvete, to je její vlastní rozhodnutí. Tím pádem se jedná o součást chování, není to pouze jednoduchá automatika. Jistě, je to automatika přinejmenším do určité míry, ale vyhodnocuje spoustu parametrů. A jsme u toho! Kde automatika končí? Umělá inteligence je už inteligence, zároveň se také jedná o automatiku – vždyť jsme ji naprogramovali. A někteří neurobiologové už dlouho hlásají, že také my jsme automatika a jenom si to neuvědomujeme. To se mi opravdu nelíbí. Ano, něco je automatika i u nás, a když není, je průšvih. Pokud přestane být automatika chůze nebo trávení, je to velký průšvih, natož dýchání. Ale já přece vím, že nejsem jenom automatika – z vlastní osobní zkušenosti to vím. Teď je otázka, nakolik je legitimní tuto vlastní zkušenost přenášet na kytky nebo bakterie. To, že nejsem automatika, je důsledek toho, že jsem člověk? Nebo se jedná o důsledek toho, že jsem živá? Myslím, že značná část tohoto rozhraní není mezi člověkem a zbytkem života, ale mezi živým a neživým.

Na jedné ze svých přednášek zmiňujete rostlinu, na které lze dobře pozorovat její chování. Citlivka stydlivá reaguje na podněty okamžitě.

Mimosa pudica, a navíc se umí učit. Nejjednodušší způsob učení je habituace: pokud bydlíme u zastávky, tak nás vlaky přestanou rušit, ale kdyby se ozval intenzitou srovnatelný jiný zvuk, tak nás přesto vzbudí. V Hloubětíně nás například tramvaj nebudila, ale opilci, kteří na ni čekali, nás vzbudit dokázali. A to možná ani nebyli tak hluční – jen jejich křik nebyl pravidelný. Monica Gaglianová, Italka žijící v Austrálii, velice zajímavá paní, podobně trénovala právě mimózu. Udělala jakýsi miniaturní stolní bungee jumping pro jeden květináč. Spustila květináč dolů, ten si poskočil, narazil na podložku, nemohl se zvrhnout, ale zatřásl se. Když to udělala poprvé, podruhé a potřetí, rostlina ještě sklápěla lístky. Ale když to opakovala pravidelně, rostlina se na to pak už vykašlala. Skeptik by mohl namítat, že rostlina byla unavená – sklápění listů je řízeno hydraulicky a stojí určitou energii. Jenže ona nebyla utahaná. Když s ní Gagliano zatřásla vodorovně, tak listy sklápěla.