יש שאלה מאד עמוקה,
שאתם רואים על המסך.
אם עץ נופל ביער ואין אף אחד בסביבה שישמע זאת,
האם הוא משמיע צליל?
כולםכ מכירים את השאלה הזו ושאלה זו מושכת
את תשומת ליבם של הפילוסופים כבר מעל 300 שנה.
אבל בדיוק השאלה הזו נראית מן הסתם
מגוחכת לגמרי לצמחים שליד העץ הזה,
שהקשיבו במשך עשרות רבות של שנים למסרים
ולאותות שהגיעו מהעץ הזה, שנפל.
אז היום אני עומד לספר לכם משהו
על תקשורת בין צמחים
ומשהו אודות הדרכים
בהן הצמחים לומדים זה מזה על סביבתם.
כולנו יודעים משהו על התקשורת הזו.
צמחים מתקשרים עם בעלי-חיים כל הזמן.
לא בהכרח עם יונקים מתוחכמים כמונו
אלא יותר עם יצורים קטנים כמו החרקים
והציפורים שנראים על המסך.
הם מושכים אותם ע"י הצגת פרחים ראוותניים מאד
כדי להבטיח האבקה.
זהו חלק מחיי המין שלהם.
זו דרך תקשורת אחת שלהם.
דרך נוספת היא--
הם זקוקים למערכת שינוע כלשהי עבור זרעיהם.
לכן הם יוצרים פירות ראוותניים
ובתוכם כמה ממתקים
כדי שיונקים ויצורים אחרים יישאו אותם משם
למקומות חדשים, לסביבות חדשות.
זוהי תקשורת: הביטו בצבעים.
זו לא רק תקשורת איתנו.
זו תקשורת עם יצורים רבים נוספים.
אבל אלה דרכים פשוטות ביותר
שבהן הצמחים נוקטים
כדי להסתמך על השירותים שמעניקים להם בעלי החיים.
הכל מסתמך על העובדה
שלבעלי-חיים אלה יש קצת שכל.
הם יכולים להחליט אם לבחור בפרי,
או לבקר איזה פרח.
מדובר בניצול השכל של החיה.
יש איזו החלטה, מניע, מאחורי זה.
לא מצד הצמח - מצד בעל החיים.
אבל במחקר שלנו אנו מנסים לעשות משהו שונה.
אנו מנסים לגלות אם הצמחים מסוגלים לתקשר
ביניהם, עם צמחים אחרים.
ודוגמה נחמדה אחת היא התופעה
שאנו מכנים "עצים מדברים".
זה לא לקוח מהמחקר שלנו אלא ממחקרים אחרים--
מחקרים אחרים ממעבדות אחרות בעולם.
העצים תקועים במקום אחד - מרביתם.
מרגע שהם נובטים נגזר עליהם להישאר באותו מקום
כל משך חייהם.
לעתים - מאות שנים.
הם לא יכולים לברוח
וזה מקשה מאד על חייהם
כי יש הרבה יצורים שרודפים אותם.
הרבה חרקים, יונקים ויצורים נוספים
יכולים פשוט לבוא ולערוף בנשיכה את ראשיהם
אם לא יעשו משהו בעניין זה.
ואחת הדרכים - יש דרכים רבות בהן הצמחים
מגינים על עצמם מפני הכרסום הזה -
דרך אחת היא להפיק
או לאסוף כל מיני כימיקלים מגעילים.
כשיש להם כימיקלים כאלה,
הם דוחים חלק מחיות המרעה, אוכלי העשב--
כל מיני חיות שרוצות לכרסם אותם.
ולמעשה הם עושים דבר נוסף.
אחרי כרסום מסוים של הצמח,
יש צמחים שמסוגלים להפיק
כל מיני ריחות - חומרים נדיפים,
שנישאים באוויר ונקלטים
ע"י חלקים אחרים של אותו צמח וצמחים שכנים.
ואלה, רק כשהם מקבלים את המסר הזה,
את ההודעה הזו מצמח אחר,
מתחילים להפיק רעלנים,
שדוחים כל מתקפה - של חרקים, במקרה זה.
זאת התנהגות מתחוכמת למדי
כשמדובר ביצורים חסרי מוח, הייתי אומר.
על מה עוד הם יודעים לקשקש? [צחוק]
זה משהו שאנו עוסקים בו בקבוצה שלנו.
אנו שואלים ספציפית, באחד המיזמים שלנו:
האם הצמחים יודעים לצותת, להקשיב לתלאות החיים
ולמתחים שעוברים שכניהם,
ולנצל את המידע הזה
כדי להיטיב יותר להתנגד ולשרוד בעתיד.
תארו לעצמכם את המצב הבא:
ישנו צמח, קורה לו משהו רע -
לחץ כמו בצורת או רמות מליחות גבוהות -
כולנו מכירים זאת היטב בארצנו, והצמח נכנס ללחץ.
הוא סובל. אבל השאלה שלי עכשיו היא
האם איזה צמח שכן, שלגמרי לא מודע לכך
או נראה מתעלם מהלחץ בו נתון הצמח הראשון,
יחוש במידע הזה,
יקבל את ההודעה ויעשה משהו בנוגע לכך?
שאלתי מתייחסת לחץ האדום הזה.
איך אנו עושים את זה?
נחוצים רק כמה זרעים,
סכין או זוג מספריים.
כורתים את השורש של צמח -
הוא יוציא מיד עוד הרבה שורשים.
ואפשר לבחור בקפידה, שזה קל מאד
בצמח בן 5 שנים עם שני שורשים בלבד,
אם הוא יוציא שישה, לוקחים ממנו ארבעה,
משאירים לו שניים, זהים פחות או יותר,
ומצמידים אותם כך:
הם חולקים כלי אחד ביניהם,
והשיתוף בכלי אחד מאפשר להם
לתקשר, במידה ויבחרו בכך.
זה יוצר ערוץ תקשורת בין השורשים.
ברור שיש ערוץ תקשורת נוסף.
בין העלים שמשתמשים באותו מנגנון
שאותו תיארנו קודם,
באמצעות חומרים נדיפים שנישאים באוויר.
אז מה אנו יכולים לעשות?
אנו פשוט מכניסים ללחץ את אחד השורשים של הצמח
ושואלים - ברור שאנו יודעים שהבחור הזה
יסבול מכך - ואנו שואלים
האם הבחור השני יעשה משהו בנוגע לכך?
אוקיי? מה אנו מודדים?
אנו מחפשים משהו שיהיה קל לחקור,
פשוט למדידה, ואנו מחפשים תגובה מהירה -
משהו פיזיולוגי שקל לקלוט.
ואחד הדברים האלה הוא האופן
בו צמחים מחזיקים את העלים פתוחים או סגורים
כשיש להם בעיה.
מה שאתם רואים כאן,
מוגדל אלפי מונים על המסך,
הוא הנקבוביות הזעירות שיש לכל צמח על עליו
ושדרכן הוא מחליף גזים
עם סביבתו.
נקבוביות אלה יכולות להיפתח, הן גמישות מאד.
הן כמו צמצמים קטנים -
הן מסוגלות להיסגר ולהיפתח במהירות גבוהה מאד -
ודרכן הצמח קולט פחמן דו-חמצני ופולט חמצן.
אגב, זה מה שמאפשר לנו
להתקיים ולשרוד בעולם הזה.
אז כשהצמח שמח, הוא פותח את הפיוניות,
אין שום סכנה באופק,
וכך זה נראה: פיוניות פתוחות.
הפיוניות הן הנקבים הקטנים. וכאשר הצמח
איננו מאושר, או מצפה לבעיה כלשהי,
למשל בצורת, הוא סוגר את הנקבוביות הקטנות האלה.
וזה מדיד. אנו יכולים לצלם
ולמדוד את זה בקלות רבה.
אז צמחים שמחים, אנחנו לוקחים סט של צמחים כמו זה:
אחד עליו אנחנו עומדים להפעיל לחץ ושכן
וכשאין לחץ הם שמחים.
הכל טוב -- הביטו בפיוניות --
הן מחייכות אליכם.
הם כל כך שמחים מזה.
אבל מה אם נפעיל לחץ -- על ידי בצורת --
על שורש אחד של צמח אחד?
הוא אומלל, סוגר את הפיוניות,
החורים הקטנים, הנקבוביות הקטנות,
אבל גם השכן -- שלא הושפע בכלל,
מעולם לא הופעל עליו עומס לפני כן -- מרגיש משהו.
יש תקשורת. למה לצותת?
למה שכן לא מועמס
ישתמש בכזה מידע? הוא לא הועמס!
ובכן, בהרבה מקרים, אם השכן שלי תחת עומס עכשיו,
יש סיכוי גבוה שאני אהיה תחת מעמסה
בעוד כמה דקות, כמה שעות או כמה ימים.
אז עדיף להתכונן לזה.
הכנה לעתיד היא משהו
מאוד חשוב באבולוציה
ובאקולוגיה של כל יצור.
השאלה היותר קשה ויותר מעניינת היא
למה השכן תחת העומס יאפשר
או יתן מידע כל כך חשוב לשכנים.
אחרי הכל הם יכולים להיות האוייבים שלו, המתחרים שלו.
ובכן, בהרבה מקרים צמחים הם ממש גדולים.
הם יכולים להיות בגודל של כמה מגרשי כדורגל.
הם יכולים לשקול מאות טונות של ביומסה.
הם יכולים להיות ממש עצומים.
כשהתקפה מתרחשת בפינה אחת של ענף אחד,
יש הגיון טוב מאוד
להפיץ את המידע לשאר הצמח.
כמה מהם יכולים להיות גדולים על ידי שכפול.
יש להם הרבה תאומים שמפוזרים
כמו דשאים בחצר האחורית שלכם.
או התותים שאתם אוכלים. או עצי צפצפה.
הם כולם שיכפולים. יש להם הרבה חברים
שמחוברים יחד.
כמה מהם קטועים אחד מהשני, מנותקים.
אז זה רעיון טוב להפיץ את החדשות, את האזהרה.
יש לחץ. אז אם ההגיון הזה נכון,
הייתי מצפה למשהו אפילו יותר מורכב.
שצמח לא מועמס יחלוק את המידע עם השכנים שלו.
לא רק שהצמח המועמס יחלוק, אלא
שהצמח הלא מועמס יחלוק את המידע
עם אחרים, אם עוד שכנים. אוקיי?
הבדיקה היא פשוטה. עכשיו אתם יודעים את השיטה,
אתם יכולים להיות מדענים כמוני.
אתם לוקחים את המערכת הזאת, שאנחנו כבר מכירים
מה שקורה -- השכן הראשון מגיב,
יש תקשורת,
ואנחנו פשוט מוסיפים עוד שכנים.
ואנחנו שואלים את אותה שאלה.
האם המידע הזה יועבר אליהם?
האם השכן הלא לחוץ הזה יחלוק את המידע
עם שכנים נוספים?
וזה אחרי חמש עשרה דקות. חמש עשרה דקות קצרות!
שלושה צמחים סגרו את הפיוניות שלהם.
אז היתה תמסורת,
היה שיתוף בין הצמחים.
ותוך שעה בלבד, כל חמשת הצמחים בשורה,
ואם הייתי עובד קשה מספיק,
והאנשים שלי היו עובדים קשה מספיק,
אני מתערב איתכם שזה היה מגיע לצמח העשירי.
אז יש גם תקשורת וגם שיתוף
של המידע על ידי צמחים לא לחוצים פה.
כל זה על ידי צמחים ללא מוח -- זכרו את זה!
עד עכשיו הכל טוב, אבל הראנו
את התקשורת והשיתוף של מידע
אבל לא הוכחנו עדיין שזה קרה
דרך תקשורת שורשים.
כל זה נעשה על ידי מערכת של שיתוף שורשים, נכון?
כדי להוכיח או לבחון אם זה היה דרך השורשים
או דרך הגבעולים, העלים מעל האדמה,
דרך כימיקלים נדיפים, אנחנו צריכים להוסיף עוד סט
של צחים שלא חולקים שורשים.
ובאמת, כשצמחים לא חולקים שורשים,
אין תקשורת במקרה הזה.
שזו הוכחה ישירה שהתקשורת
של כזה אות לחץ עוברת דרך השורשים.
אבל יש שאלה יותר עמוקה פה. אחרי הכל,
פיוניות, כמו שהוזכר לפני כן, עובדות ממש מהר,
הן יכולות להפתח ולהסגר בכמה שניות,
תוך כמה דקות, הן יכולות להפתח מחדש
אחרי כמה שניות, כמה דקות.
ובאמת זה מה שהן עושות
אחרי שהן מקבלות את אזהרת ה"זאב".
אז זה מעט חשוד או יכול להיות חשוד,
אולי זה לא כל כך חיוני,
אולי זה לא חשוב לחיים האמיתיים.
והשאלה העמוקה פה היא לשאול
אם צמחים ילמדו מנסיונות העבר
ויתמודדו עם צמח לחוץ וישתפרו
בעמידה ושרידה בקשיים בעתיד -
במקרה הזה בצורת.
והדרך לבחון את זה היא מאוד פשוטה.
אתם לוקחים את אותה מערכת שאתם כבר מכירים.
שורה של צמחים שחולקים מערכת שורשים בעציצי עפר:
במקרה אחד אתם לא מלחיצים אותם,
ובאחר אתם כן.
מה אנחנו מלחיצים ולא מלחיצים?
שורש אחד של צמח אחד בשורה. זהו!
ואז אנחנו חושפים את כל המערכת לבצורת אמיתית.
והנה המבחן האמיתי!
בחיים האמיתיים, ללא רק מצמוץ בנקבוביות שלכם, נכון?
בחיים האמיתיים.
אז זה הצמח השמח,
שמעולם לא נחשף לשכנים לחוצים,
ואחרי חודש הוא יבד לגמרי!
כמו שהיינו מצפים בחממה ישראלית
40°C בקיץ.
אוקיי, זה לא מפתיע אף אחד פה.
אבל הבחור הזה, הסט הזה, אחד משורשיו
של אחד מהצמחים היה חשוף לבצורת
לפני שהניסוי התחיל,
לפני החשיפה לבצורת.
וחודש אחרי, ככה הוא נראה!
זה לא על ידי נתינת יותר מים!
זה על ידי צמחים שעברו חוויה,
החוויה התקשורתית, של עמידה מול שכן
שפעם בעבר היה חשוף לבצורת,
על ידי שימוש במידע, אגירתו בצורה כלשהי
ושימוש במידע מאוחר יותר בחיים
ולשרוד טוב יותר ולעמוד בפני הבצורת בעתיד.
זה גם למידה וגם זיכרון
של יצורים חסרי מוח.
וזה שיעור גדול!
השיעור הוא מהיצור הצנוע
שאין לו מוח אבל יכול ללמוד, לזכור
ולהשתמש במידע הסביבתי מאוחר יותר
לשרידות טובה יותר.
אני רוצה להודות לחברי המעבדה שלי:
דר. עומר פליק, שפיקח על התהליך
ורוב הניסויים, ישי הופמן,
יונתן מורדוך, דניאל בן נתן ציון,
מירי וענונו ואורון גולדשטין;
והתמיכה הכלכלית הנדיבה
של קרן המדע הישראלית.
תודה רבה לכם!
(מחיאות כפיים)