Маховина ствара електричне таласе који запањујуће подсећају на неуронску мрежу

Маховина је међу најранијим биљкама које се појављују у фосилним записима и траговима на нашој планеит, али ново истраживање показује да су далеко сложеније него што се дуго претпостављало. Студија објављена у научном часопису Royal Society Open Science открива да јастучићи маховине производе изненађујуће сложену електричну активност, са обрасцима који се таласасто шире кроз читаву зелену површину.

Аутор истраживања је Енди Адамацки, компјутерски научник који се већ дуже време бави неконвенционалним облицима „рачунања појава“ у природним системима, попут слузавих плесни, гљивичних мрежа и других биолошких структура. У истраживањима анализира различите облике електричне активности. Дошао је до открића да постоје одређени ендогени сигнали код маховинакоји су потенцијално способни да координишу и интегришу електричне сигнале кроз простор.

Међутим, стабљике маховина имају ограничени проводни систем, због тога што не могу да израсту више од неколико центиметара. У њих су у лабораторији постављене електроде како би се пратила евентуална електрична активност која је, како наводи аутор, „богат репертоар електричних догађаја, укључујући компоненте које су у складу и са физиолошком активношћу и са споријим процесима, у којима се маховина понаша као динамичан, међусобно повезан систем.

Потребна су натно детаљнија истраживања пре него што се може утврдити да ли маховине заиста могу да функционишу као „реактивне сензорске мреже", а научници су посебну пажњу усмерили на уобичајену врсту маховине Brachythecium rutabulum.

„Биљке и бриофите испољавају различите облике електричне активности, али је организација ендогених сигнала код маховина до сада добијала врло мало пажње“, наводи Адамацки у раду.

Према његовим налазима, „јастучић маховине заправо представља скуп великог броја појединачних клонова исте биљке. Када се маховина посматра из непосредне близине, види се да је изграђена од ситних листића и стабљика, који подсећају на грађу већих биљака. Међутим, стабљике маховина имају знатно ограниченију улогу у преносу воде и хранљивих материја.

За разлику од васкуларних биљака, маховине никада нису развиле проводни систем, због чега не могу да израсту више од неколико центиметара. Њихове структуре налик листовима дебеле су само једну ћелију, а немају ни праве коренове. Ипак, то не значи да нису способне да преносе информације кроз читаву колонију неким другим механизмима.

Вишедневна мерења открила сложене електричне обрасце

За потребе истраживања Адамацки је сакупио јастучиће врсте Brachythecium rutabulum у природном окружењу у Северном Сомерсету, у Уједињеном Краљевству.

У лабораторији је у маховину поставио електроде како би пратио евентуалну електричну активност која се шири кроз влажну биљну масу. Пошто се физиолошки процеси код маховина одвијају веома споро, мерења су трајала више дана.

„Уочили смо и импулсе који подсећају на акционе потенцијале велике амплитуде, као и низове импулса налик неуронским. Неки од регистрованих електричних таласа били су брзи, док су се други ширили знатно спорије. Према резултатима, они су се углавном простирали кроз читав јастучић маховине, а не само кроз поједине његове делове, при чему су пратили различите временске обрасце", навео је аутор.

Истраживање, међутим, има и одређена ограничења.

Како се наводи, нису спроведена контролна мерења на инертној подлози, уз употребу исте електродне методе, што би помогло да се искључи могућност да су део забележених сигнала последица саме опреме или других извора, а не маховине.

Такође, узорци су прикупљени у природном окружењу, па остаје нејасно да ли су евентуална контаминација, различит степен влажности или други фактори могли да утичу на регистровану електричну активност.

Аутор истиче да су потребна знатно детаљнија истраживања пре него што се може утврдити да ли маховине заиста могу да функционишу као „реактивне сензорске мреже или дистрибуиране подлоге за биокомпјутинг“, како се наводи у раду.

„Оваква вишеслојна организација подржава све присутније становиште да маховина може да послужи као природно еволуирана, енергетски ефикасна жива подлога за биохибридне сензоре и неконвенционално рачунарство", закључује се у студији.

Без обзира на могуће будуће примене, резултати овог истраживања указују да и једноставне биљке попут маховина поседују облике електричне активности који су до сада били слабо проучавани.