יש שאלה מאד עמוקה,
זו שאתם רואים על המסך.
אם עץ נופל ביער ואין איש ששומע זאת,
האם הוא משמיע צליל?
כולכם מכירים את השאלה הזו, והיא מהווה מוקד
לתשומת 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
בהסתמך 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 של מעבדות 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 שמתחילים לכרסם את 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 מתוחכמת למדי
כשמדובר ביצורים חסרי-בינה, 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 ששכניהם סובלים מהם,
ולנצל את המידע הזה
כדי להיטיב יותר להתנגד ולשרוד בעתיד.
תארו לעצמכם את המצב הבא:
ישנו צמח, קורה לו משהו רע -
מצב דחק, כמו בצורת או רמות מליחות גבוהות -
כולנו מכירים זאת היטב בארצנו, והצמח נכנס לתנאי דחק.
הוא סובל. אבל כעת אני שואל,
אם איזה צמח שכן, שלגמרי לא מודע לכך
או לכאורה מתעלם מהדחק 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 וירצו.
זה יוצר ערוץ תקשורת בין השורשים.
ברור שיש ערוץ תקשורת נוסף:
הוא מתנהל בין העלים שמשתמשים באותו מנגנון
שתיארנו קודם,
של חומרים נדיפים שנישאים באוויר.
אז מה אנו יכולים לעשות?
אנו פשוט מכניסים לדחק את אחד השורשים של הצמח
ושואלים - ברור שאנו יודעים שהבחור הזה
יסבול מכך - ואנו שואלים
האם הבחור השני יעשה משהו בנוגע לכך?
בסדר? מה אנו מודדים?
אנו מחפשים משהו שיהיה קל לחקור,
פשוט למדידה, ואנו מחפשים תגובה מהירה -
משהו פיזיולוגי שקל לקלוט.
ואחד הדברים האלה הוא האופן
שבו צמחים מחזיקים את העלים פתוחים או סגורים
כשיש להם בעיה.
מה שאתם רואים כאן,
בהגדלה של 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. אנו לוקחים סט כזה של צמחים:
זה שעליו אנו עומדים להפעיל דחק וצמח שכן.
כשאין תנאי דחק הם שמחים.
הכל טוב -- הביטו בפיוניות --
הן מחייכות אליכם.
הם כל-כך מרוצים.
אבל מה אם נפעיל דחק -- ע"י בצורת --
על שורש אחד של אחד הצמחים?
הוא אומלל, סוגר את הפיוניות,
החורים הקטנים, הנקבוביות הקטנות,
אבל גם השכן -- שלא ניזוק בכלל,
שמעולם לא הוכנס לדחק לפני כן -- מרגיש משהו.
יש תקשורת. למה לצותת?
מדוע צמח שכן, שלא הוכנס לדחק,
ישתמש במידע כזה? הוא לא הוכנס לדחק!
ובכן, בהרבה מקרים, אם השכן שלי נתון כעת לדחק,
יש סיכוי גבוה שגם אני אהיה נתון לדחק
בעוד כמה דקות, שעות או ימים.
אז עדיף להתכונן לזה.
הכנה לעתיד היא משהו
חשוב מאד באבולוציה
ובאקולוגיה של כל יצור.
השאלה הקשה והמעניינת יותר היא
מדוע שהשכן הנתון לדחק יאפשר
או יעניק מידע כה חשוב לשכניו?
אחרי הכל הם עלולים להיות אויביו או מתחריו.
ובכן, בהרבה מקרים צמחים הם ממש גדולים.
הם יכולים להיות בגודל של כמה מגרשי כדורגל.
הם יכולים לשקול מאות טונות ביומסה.
הם יכולים להיות ממש עצומים.
כשהתקפה מתרחשת בפינה אחת או על אשכול אחד,
הגיוני מאד
להפיץ את המידע לשאר חלקי הצמח.
כמה מהם יכולים לגדול באמצעות שיבוט.
יש להם הרבה תאומים שמפוזרים
כמו העשב במדשאה שבחצר האחורית שלכם.
או התותים שאתם אוכלים. או עצי תירזה.
הם כולם שיבוטים. אלה הרבה חברים
שמחוברים יחד.
כמה מהם קטועים אחד מהשני, מנותקים.
אז זה רעיון טוב להפיץ את החדשות, את האזהרה.
אודות הדחק. אז אם ההגיון הזה נכון,
הייתי מצפה למשהו אפילו יותר מורכב.
שצמח שלא נתון לדחק יחלוק את המידע עם שכניו.
שלא רק שהצמח הנתון לדחק יחלוק,
אלא גם צמח שאיננו במצב דחק יחלוק את המידע
עם אחרים, אם עוד שכנים. כן?
הבדיקה היא פשוטה. עכשיו אתם מכירים 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 שלא נתון לדחק יחלוק את המידע
עם שכנים נוספים?
וזה אחרי 15 דקות. רק 15 דקות!
שלושה צמחים סגרו את הפיוניות שלהם.
אז היתה העברת מידע,
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 גם לצמח העשירי.
אז יש גם תקשורת וגם שיתוף
של המידע ע"י צמחים שאינם נתונים כאן לדחק.
כל זה ע"י צמחים ללא מוח - זיכרו את זה!
עד עכשיו הכל טוב, אבל הוכחנו
את התקשורת והשיתוף של מידע
אבל לא הוכחנו עדיין שזה קרה
דרך תקשורת שורשים.
כל זה נעשה ע"י מערכת של שיתוף שורשים, נכון?
כדי להוכיח או לבחון אם זה היה דרך השורשים,
או דרך הגבעולים, העלים שמעל פני הקרקע,
בעזרת כימיקלים נדיפים, אנחנו צריכים להוסיף עוד סט
של צמחים בעלי שורשים לא משותפים.
ובאמת, כשלצמחים אין שורשים משותפים,
אין תקשורת במקרה הזה.
וזו הוכחה ישירה לכך שהתקשורת
של אות-דחק כזה עוברת דרך השורשים.
אבל יש כאן שאלה יותר עמוקה. אחרי הכל,
פיוניות, כמו שהוזכר לפני כן, עובדות ממש מהר,
הן יכולות להיפתח ולהיסגר בשניות ספורות,
תוך כמה דקות הן יכולות להיפתח מחדש
אחרי כמה שניות, כמה דקות.
ובאמת, זה מה שהן עושות
אחרי שהן מקבלות את אזהרת ה"זאב, 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,
האם צמחים ילמדו מנסיונות העבר
ויתמודדו עם צמח במצב דחק, וישתפרו
מבחינת שרידה ועמידה בקשיים בעתיד -
במקרה הזה - בצורת.
והדרך לבחון את זה היא מאד פשוטה.
אתם לוקחים את אותה מערכת שאתם כבר מכירים.
שורה של צמחים בעלי אותה מערכת שורשים בעציצים:
במקרה אחד אתם לא מכניסים אותם לדחק,
ובמקרה השני - כן.
מה אנחנו מכניסים לדחק ומה לא?
שורש אחד של צמח אחד בשורה. זהו!
ואז אנחנו חושפים את כל המערכת לבצורת אמיתית.
והנה המבחן האמיתי!
בחיים האמיתיים, לא רק מצמוץ בנקבוביות שלכם, נכון?
בחיים האמיתיים.
אז זה הצמח השמח,
שמעולם לא נחשף לשכנים במצב דחק,
ואחרי חודש הוא יבש לגמרי!
כמו שהיינו מצפים בחממה ישראלית
ב-40 מעלות צלזיוס בקיץ.
טוב, זה לא מפתיע אף אחד פה.
אבל הבחור הזה, הסט הזה, אחד משורשיו
של אחד מהצמחים נחשף לבצורת
לפני שהניסוי התחיל,
לפני החשיפה לבצורת.
וחודש אחר-כך, ככה הוא נראה!
זה לא בגלל עודף השקיה!
אלא ע"י צמחים שעברו חוויה,
החוויה התקשורתית של חשיפה לשכן
שבעבר היה חשוף לבצורת,
של השימוש במידע, אגירתו בצורה כלשהי
והשימוש במידע מאוחר יותר בחיים
ושל שרידה טובה יותר ולעמידה משופרת בבצורת בעתיד.
מדובר גם בלמידה וגם בזכרון
של יצורים חסרי-מוח.
וזהן לקח חשוב!
הלקח נלמד מהיצור הצנוע
שאין לו מוח אבל יכול ללמוד, לזכור
ולהשתמש במידע הסביבתי מאוחר יותר
לצורך שרידה טובה יותר.
אני רוצה להודות לחברי המעבדה שלי:
ד"ר עומר פליק, שפיקח על התהליך
ועל רוב הניסויים, ישי הופמן,
יונתן מורדוך, דניאל בן-נתן ציון,
מירי וענונו ואורון גולדשטיין;
וגם על התמיכה הכלכלית הנדיבה
של קרן המדע הישראלית.
תודה רבה לכם!
(מחיאות כפיים)