Исследование биологов из американского Колледжа Вильгельма и Марии, опубликованное в журнале «Cognitive Science», ставит под сомнение традиционное представление о том, что для обучения и принятия решений обязательна развитая нервная система. Объектом изучения стала мимоза стыдливая (Mimosa pudica) – растение, известное способностью сворачивать листья при механическом воздействии. Эксперименты показали, что этот вид способен адаптироваться к сложным ритмам освещения, фактически ведя внутренний учет внешних факторов.
Авторы работы Питер Виштон и Пейдж Бартош проводили наблюдения в изолированных помещениях с полностью контролируемой средой. Растения подвергали циклическому воздействию: два дня со стандартной сменой 12 часов света и 12 часов темноты, за которыми следовал день полной темноты. Исследователи зафиксировали, что мимозы начинали раскрывать листья в преддверии рассвета именно в те периоды, когда по графику должен был включиться свет. На третьи сутки, при сохранении темноты, такая активность не проявлялась. Это указывает на то, что растение способно различать этапы заданного алгоритма и реагировать на них соответствующим образом.
Для проверки гибкости этой внутренней системы ученые меняли продолжительность суток. Мимоза успешно подстраивалась под 20-часовые циклы, однако теряла способность к адаптации, если период сокращался до 10 или увеличивался до 32 часов. Наиболее стабильные реакции наблюдались в диапазоне от 12–24 часов. Подобная избирательность свидетельствует о наличии физиологических ограничений в обработке сигналов среды и объеме памяти. Изменения в поведении растений происходили постепенно и описывались логарифмической кривой, аналогичной тем, что фиксируются при обучении животных.
Результаты эксперимента имеют значение не только для теоретической биологии, но и для прикладной экологии. В условиях глобальных климатических изменений и урбанизации флора сталкивается с аномальными температурными режимами и нарушением естественных световых циклов из-за городского освещения. Понимание механизмов, с помощью которых растения интегрируют повторяющийся опыт, позволяет точнее прогнозировать устойчивость различных видов к экологическому стрессу.
В агропромышленном секторе данные о когнитивных способностях культур могут способствовать оптимизации работы тепличных комплексов. Настройка систем освещения с учетом биологических ритмов и «ожиданий» растений потенциально ведет к снижению энергопотребления и сокращению углеродных выбросов. Это открывает путь к более эффективному управлению ресурсами в закрытом грунте.
Несмотря на отсутствие нейронов, мимоза демонстрирует форму поведения, позволяющую предсказывать изменения окружающей среды. Ученые подчеркивают необходимость дальнейшего подтверждения результатов, однако уже сейчас рассматривают перспективы использования растений в качестве биосенсоров или элементов систем биологических вычислений. Исследование расширяет понимание того, как организмы без развитого мозга взаимодействуют с миром.
