Pflanzliche Lebensformen: Gehirnäquivalent?

Methode A: Entwicklung einer echten Pflanze mit neuralem Gewebe

Diese Methode beschreibt, wie ein traditioneller, pflanzenähnlicher Organismus ein „Gehirn“ entwickeln könnte, während er pflanzenähnliche Eigenschaften in jeder Generation beibehält.

Zunächst einmal können Gehirne in allen Formen und Größen vorkommen!

• Quallen-Stil : Nichts, was einem Gehirn ähnelt, ist vorhanden, aber eine Verteilung von Nervengewebe um den Körper behält die Kontrolle. Denke „Reflexe“ und nicht „Gedanken“.
• Kakerlakenart : Gewebeklumpen , die einem Gehirn ähneln, existieren, sind aber im Körper verteilt.
• Spinnenstil : Das Gehirngewebe ergießt sich buchstäblich aus dem Kopf und um den Körper herum
• Menschlicher Stil : Ein zentrales Gehirn steuert den Körper durch ein Netzwerk von Geweben
• Kolossaler Tintenfischstil : Das Wahrnehmungsorgan ist so um die Speiseröhre gewickelt, dass ein großer Bissen Nahrung einen dauerhaften Hirnschaden bedeutet :)

Eine Pflanze könnte sich plausibel entwickeln und überleben, wenn eines dieser Systeme vorhanden ist, aber sie würde wahrscheinlich Klumpen entwickeln oder Gewebe ausbreiten . Dies liegt daran, dass Pflanzen dazu neigen, Teile zu verlieren, und diese Methode würde höchstwahrscheinlich die intelligentesten Gedanken bewahren, wenn die Pflanze diese Teile verlieren würde.

Wie würde nun eine Pflanze ein Netz aus Nervengewebe entwickeln?

Um Gewebe auf jeden Teil der Pflanze zu verteilen, könnte es sich möglicherweise aus einem einzelligen, photosynthetischen Organismus entwickeln. Wenn dieser Organismus im Laufe der Zeit größer wird und zwei- oder dreizellig wird, mutiert eine Zelle, um neuronenähnliche Eigenschaften zu haben. Wenn dieser Dreizeller das kann

• Licht mit Zelle A wahrnehmen (Fotorezeptor, der nicht ungewöhnlich ist und auch ein Vorläufer der Augenentwicklung sein könnte)
• Denken Sie daran, was oder wo Licht mit Zelle B ist (Vorläufer von Neuron; einzelne Neuronen sind in der Lage, einfache Aufgaben wie diese zu erledigen)
• Photosynthese mit Zelle C (Vorläufer der Blätter; muss Chloroplasten oder andere Organellen enthalten, die zur Photosynthese befähigt sind)
• Reisen Sie zum Licht, indem Sie alle drei Zellen bewegen

Unter diesen Bedingungen könnte ein Organismus überleben, um sich zu reproduzieren, größer zu werden und schließlich zu einem Organismus zu werden, der aus zwei getrennten Hauptgeweben besteht: "traditionelle" Pflanzensubstanz und ein Netz aus neuralem Gewebe. Augen könnten sich zusätzlich aus den Fotorezeptoren des ursprünglichen Organismus entwickeln, und diese würden das Nervengewebe beim Sammeln von Informationen unterstützen.

Methode B: Anpassung eines Organismus mit einem Gehirn an die Photosynthese

Bei dieser Methode entwickelt ein Organismus, der keine Pflanze ist, aber kognitive Fähigkeiten besitzt, Photosynthese und andere pflanzenähnliche Eigenschaften.

Ein Organismus, der im Sonnenlicht lebt, mutiert eine Form von Chloroplasten und gibt die Gene, die sie erzeugen, an seine Nachkommen weiter. Personen, die mehr Zeit im Sonnenlicht verbringen, werden überleben, um sich fortzupflanzen, da sie mehr von ihrer eigenen Nahrung (Zucker) produzieren und keine anderen Organismen suchen oder zersetzen müssen. Darüber hinaus werden auch Organismen mit größeren und effizienteren photosynthetischen Zellen oder Geweben überleben, um sich zu reproduzieren.

Was könnte sich so entwickeln? Etwas:

• Mobil, um den ganzen Tag Sonnenlicht zu nutzen
• Intelligent genug, um die Anforderung „hat ein Gehirn“ zu erfüllen
• Relativ flach, um das Sonnenlicht effizient zu nutzen
• Das kann die chemischen Bedürfnisse der Photosynthese für sein eigenes System erfüllen. Zum Beispiel würde ein Organismus, dessen Prozess Kohlendioxid benötigt und Sauerstoff freisetzt, poröses Fleisch in großem Umfang nutzen, um Gase einzufiltern.
• Das macht Kontakt mit dem Boden, wie z. B. einer Schnecke, um Nährstoffe aus dem Boden aufzunehmen, ohne (vorerst) dauerhaft verankerte Wurzeln zu haben
• Das enthält keine extrem starren Strukturen wie Knochen. Sich auf den Boden, das Wasser und das Sonnenlicht zu verlassen, wird nicht die Nährstoffe liefern, um Skelettstrukturen zu bilden, so dass nur ein weicher Organismus in der Lage sein wird, allein durch Photosynthese zu überleben und sich von dort zu einem pflanzenähnlichen Organismus zu entwickeln.

Wenn Sie sich nicht damit zufrieden geben, grüne Nacktschnecken "Pflanzen" zu nennen, kommt Folgendes: Der Stoffwechsel der Organismen könnte sich drastisch verlangsamen oder sie könnten einen Ort wie ein offenes Feld finden, um sich zu vermehren. In jedem Fall werden sie sich weniger bewegen . Das ist wichtig, denn die nächste Station unserer Reise sind die Wurzeln!

Damit ein pflanzenähnlicher Organismus wirklich überzeugend wirkt, selbst wenn jetzt alle Gewebe außer seinem Gehirn denen einer Pflanze ähneln, braucht man vielleicht Wurzeln. Diese könnten sich plausibel entwickeln, wenn der Organismus sich nicht bewegen muss, um Sonnenlicht zu finden. Die Organismen, die nach Nährstoffen weiter in den Boden eindringen können, während sie in dieser Umgebung noch stationär sind, werden überleben, um sich zu vermehren, wodurch Wurzeln immer häufiger und effizienter werden. Mit der Energie, die diese Organismen jetzt hätten, könnten sie in der Lage sein, nach oben zu sprießen und Rutschen oder Stängel zu bilden. Dies würde das Gehirn zusammen mit allen anderen überlebenden Organen der ursprünglichen Art an die Basis der Pflanze bringen, zwischen Wurzeln und Stängel.

Die Reproduktion für einen stationären Organismus wird problematisch sein und wird sich wahrscheinlich entwickeln müssen, bevor der Organismus stationär wird. Eine Lösung könnte die Entwicklung der asexuellen Fortpflanzung sein, die bei Pflanzen auf der Erde nicht ungewöhnlich ist. Neue Pflanzen würden an der Basis von Elternpflanzen sprießen, aus den Organen, die früher die Fortpflanzung erleichterten, aber Tochterorganismen würden nur Eltern-DNA enthalten. Eine andere Methode könnte der Austausch genetischer Informationen durch externen Kontakt sein, wie zum Beispiel Stängel oder Wurzeln.

Schließlich haben Sie eine pflanzenähnliche Kreatur, die sich durch natürliche Selektion und eine ganze Menge unwahrscheinlicher Plausibilität aus einem anderen Organismus entwickelt hat.

Methode C: Symbiose zwischen einer Gehirnart und einer Pflanze

Ich werde hier nicht sehr ins Detail gehen, aber ich werde ein Fundament legen. Flechten (LIKE-ins) sind eine symbiotische Kombination aus zwei oder mehr Organismen, immer ein photosynthetischer Organismus zur Energieerzeugung, ein Pilz zur Verankerung an einer Oberfläche und manchmal einige andere Dinge, aber lassen Sie uns diese anderen Dinge fürs Erste ignorieren.

Theoretisch könnten sich Ihre Pflanzen mit Gehirn ähnlich wie Flechten entwickeln – ein Photosynthesegerät könnte Zucker für einen Wirt mit Gehirn produzieren, der wiederum den photosynthetischen Organismus sicher beherbergen würde.

Es hängt stark davon ab, wie die Pflanze das Gehirn nutzt.

Wenn es sich um eine einfache Reflexbewegung wie die Venusfliegenfalle handelt, können Sie spezialisiertes Gewebe haben, das Aktuatoren steuert.

Wenn Sie jedoch möchten, dass Ihre Pflanze ein komplexeres Verhalten aufweist (z. B. die Verfolgung der Beuteposition vor dem Angriff), benötigen Sie möglicherweise eine komplexere Koordination zwischen Sensoren und Aktoren. Dann haben Sie am Ende ein zentralisierteres System (so komplex wie das menschliche Gehirn).

Sie können sich tatsächlich in einem Zentrum der Gedanken und Sinne inmitten von überwucherten riesigen Pflanzen befinden. Wenn Sie einen Xenopflanzenbefall planen, funktioniert das am besten. Es kann einfach überall sein, aber höchstwahrscheinlich unterirdisch oder in einer harten Krustenschale. Es kann nach einer ausgedehnten Entwicklung der Pflanze auftreten, und nach Stadien können sich die Pflanzenteile neu organisieren, um ein Nervenzentrum aufzunehmen, so dass Sie möglicherweise nicht auf bestimmte Pflanzenteile beschränkt sind, die geschützt werden müssen, bis dieses Stadium kommt ... oder wenn es wirklich nötig ist, würde ich es tun Punkt auf dem Stiel direkt neben dem Beginn der Wurzeln.

Ich weiß nicht, ob das hilft, aber es gibt etwas namens "Pflanzenneurobiologie", das die Wahrnehmung von Pflanzen untersucht:

https://en.wikipedia.org/wiki/Plant_perception_(Physiologie)

Interessant aus dem gleichen Artikel:

https://en.wikipedia.org/wiki/Plant_perception_(physiology)#Plant_intelligence

Ich war schon immer fasziniert vom Konzept des „Schwarmbewusstseins“ – ein Kollektiv von Lebensformen, die alle als eine einzige Einheit operieren, was meiner Meinung nach die Natur von verteilten, pflanzlichen Lebensformen veranschaulicht. Anstelle eines einzelnen, Weisheit induzierenden Teils/Organs hat jede Lebensform neuralähnliche Verbindungen, die durch sich selbst verlaufen, und verbindet sich entweder durch direkten Kontakt oder ein anderes Konstrukt mit anderen Lebensformen und bildet ein großes neurales Netz, das weitaus leistungsfähiger ist als ein Ganz als das Individuum.

Dies eröffnet wirklich eine Reihe neuer Möglichkeiten, die Ihrer Welt eine neue Dimension hinzufügen können. Sogar innerhalb eines Hive-Mind könntest du immer noch etwas Individualismus haben, zB interne Fraktionen, Diskrepanzen zwischen Regionen usw.

Die meisten Pflanzen haben sich speziell entwickelt (mit Ausnahme einzelner Stängel), um einzelne "Teile" oder Organe zu vermeiden, auf die sie zum Überleben angewiesen sind, daher denke ich, dass ein verteiltes Design für Ihr "Gehirn" hier sinnvoll ist. Um Ihre Frage direkter zu beantworten: Wenn Sie einen neurallastigen oder sogar einen „individuell intelligenten“ Teil der Pflanze haben möchten, können Sie die Wurzeln der Pflanze für diesen Zweck in Betracht ziehen – oft den am besten geschützten Teil einer Pflanze, und kann leicht für die Verbindungen zwischen den Lebensformen verwendet werden.

Diese Frage erinnerte mich an den Film Avatar . Die Flora des Planeten Pandora ist alle miteinander verbunden, um ein großes neuronales Netzwerk zu bilden.

Die Flora auf Pandora ist tropischer Art, die um ein Vielfaches höher ist als die auf der Erde. Viele, wenn nicht alle Pflanzen- und Tierarten haben biolumineszente Eigenschaften. Die im Film gezeigten Flora-Exemplare wurden alle von Jodie Holt, einer Professorin für Botanik an der University of California, Riverside, entworfen. Laut Holt kann die Pandora-Flora durch Signalübertragung miteinander kommunizieren und ist aufgrund der größeren atmosphärischen Dicke, der schwächeren Schwerkraft und des stärkeren Magnetismus auf Pandora größer als die Erdflora. [Quelle]

Dann habe ich das nachgeschaut:

Signaltransduktion bezeichnet die Übertragung eines molekularen Signals in Form einer chemischen Modifikation durch Rekrutierung von Proteinkomplexen entlang eines Signalwegs, der letztendlich ein biochemisches Ereignis in der Zelle auslöst. [Quelle]

In der fiktiven Welt von Pandora kommunizieren die Pflanzen also über chemische Signale miteinander und bilden ein planetenweites neuronales Netzwerk. In diesem Fall geht es also weniger darum, dass eine einzelne Pflanze ein „Gehirn“ entwickelt, als vielmehr darum, dass die Wildtiere miteinander verbunden sind und kommunizieren können.