Formas de vida basadas en plantas: ¿equivalente cerebral?

Método A: Desarrollo de una planta verdadera con tejido neural

Este método describe cómo un organismo similar a una planta tradicional podría desarrollar un "cerebro" manteniendo características similares a las de una planta en cada generación.

En primer lugar, ¡los cerebros pueden tener todas las formas y tamaños!

• Estilo de medusa : no hay nada parecido a un cerebro, pero una distribución de tejido nervioso alrededor del cuerpo mantiene el control. Piensa en "reflejos" y no en "pensamientos".
• Estilo cucaracha : existen grupos de tejidos que se asemejan a un cerebro, pero están dispersos en el cuerpo.
• Estilo araña : el tejido cerebral literalmente se derrama fuera de la cabeza y alrededor del cuerpo.
• Estilo humano : un cerebro central controla el cuerpo a través de una red de tejidos.
• Estilo calamar colosal : el órgano cognitivo se envuelve alrededor del esófago de tal manera que un gran bocado de comida significa daño cerebral permanente :)

Es plausible que una planta evolucione y sobreviva con cualquiera de estos sistemas, pero es probable que evolucione en grupos o disemine tejido . Esto se debe a que las plantas tienden a perder partes, y este método probablemente preservaría el pensamiento más inteligente si dicha planta perdiera dichas partes.

Ahora, ¿cómo evolucionaría una planta una red de tejido neural?

Bueno, para extender el tejido a cada parte de la planta, podría evolucionar potencialmente a partir de un organismo fotosintético unicelular. A medida que este organismo crece con el tiempo, convirtiéndose en dos o tres células, una célula muta para tener propiedades similares a las de las neuronas. Si este organismo tricelular puede

• Detectar la luz con la Célula A (fotorreceptor, que no es raro y también podría ser un precursor de la evolución de los ojos)
• Recuerde qué o dónde está la luz con la Célula B (precursora de la neurona; las neuronas individuales son capaces de realizar tareas simples como esta)
• Realiza la fotosíntesis con la Célula C (precursora de las hojas; debe contener cloroplastos u otro orgánulo capaz de realizar la fotosíntesis)
• Viaja a la luz moviendo las tres celdas

Bajo estas condiciones, un organismo podría sobrevivir para reproducirse, crecer y eventualmente convertirse en un organismo compuesto por dos tejidos principales separados: materia vegetal "tradicional" y una red de tejido neural. Los ojos también podrían evolucionar a partir de los fotorreceptores del organismo original, y estos ayudarían al tejido neural a recopilar información.

Método B: Adaptar un organismo con cerebro para realizar la fotosíntesis

En este método, un organismo que no es una planta, pero tiene capacidad cognitiva, desarrolla la fotosíntesis y otras características similares a las de las plantas.

Un organismo que habita en la luz del sol muta una forma de cloroplasto y pasa los genes que los crean a su descendencia. Los individuos que pasan más tiempo a la luz del sol sobrevivirán para reproducirse porque producirán más de su propio alimento (azúcares) y no tendrán que alimentarse ni descomponer otros organismos. Además, los organismos con células o tejidos fotosintéticos más grandes y eficientes también sobrevivirán para reproducirse.

¿Qué podría evolucionar de esta manera? Alguna cosa:

• Móvil, para aprovechar la luz del sol durante todo el día
• Lo suficientemente inteligente como para cumplir con el requisito de "tiene cerebro"
• Relativamente plano para hacer un uso eficiente de la luz solar
• Eso puede satisfacer las necesidades químicas de la fotosíntesis para su propio sistema. Por ejemplo, un organismo cuyo proceso requiere dióxido de carbono y libera oxígeno haría un gran uso de la carne porosa para filtrar los gases.
• Que hace contacto con el suelo, como una babosa, para absorber nutrientes del suelo sin tener raíces ancladas permanentemente (por ahora)
• Eso no contiene estructuras extremadamente rígidas como los huesos. Depender del suelo, el agua y la luz del sol no proporcionará los nutrientes para formar estructuras esqueléticas, por lo que solo un organismo blando podrá sobrevivir usando solo la fotosíntesis y evolucionar a un organismo similar a una planta a partir de ahí.

Si no está satisfecho con llamar a las babosas verdes "plantas", esto es lo que sigue: el metabolismo de los organismos podría ralentizarse drásticamente, o podrían encontrar un lugar como un campo abierto para proliferar. De cualquier manera, se moverán menos . ¡Esto es importante, ya que la próxima parada en nuestro viaje son las raíces!

Para que un organismo similar a una planta sea realmente convincente, incluso si todos los tejidos, excepto su cerebro, ahora se parecen al de una planta, es posible que desee raíces. Estos podrían desarrollarse plausiblemente si el organismo no necesita moverse para encontrar la luz solar. Los organismos que pueden adentrarse más en el suelo en busca de nutrientes mientras permanecen estacionarios en este entorno sobrevivirán para reproducirse, lo que hará que las raíces sean cada vez más comunes y eficientes. Con la energía que estos organismos tendrían ahora, podrían ser capaces de brotar hacia arriba y formar tolvas o tallos. Esto pondría el cerebro en la base de la planta, entre las raíces y los tallos, con todos los demás órganos supervivientes de la especie original.

La reproducción de un organismo estacionario será problemática y probablemente tendrá que evolucionar antes de que dicho organismo se vuelva estacionario. Una solución podría ser el desarrollo de la reproducción asexual, que no es poco común entre las plantas de la Tierra. Nuevas plantas brotarían en la base de las plantas progenitoras, de los órganos que solían facilitar la reproducción, pero los organismos hijos solo contendrían ADN progenitor. Otro método podría ser el intercambio de información genética a través de contactos externos, como tallos o raíces.

Finalmente, tienes una criatura parecida a una planta que evolucionó de otro organismo a través de la selección natural y mucha plausibilidad poco probable.

Método C: simbiosis entre una especie de cerebro y una planta

No entraré en muchos detalles sobre esto, pero sentaré una base. Los líquenes (LIKE-ins) son una combinación simbiótica de dos o más organismos, siempre un organismo fotosintético para producir energía, un hongo para anclarse a una superficie y, a veces, algunas otras cosas, pero ignoremos esas otras cosas por ahora.

Teóricamente, sus plantas con cerebro podrían evolucionar de manera similar a los líquenes: un fotosintetizador podría producir azúcares para un huésped con cerebro, que a su vez albergaría al organismo fotosintético de manera segura.

Depende en gran medida de cómo la planta utilizará el cerebro.

Si se trata de un movimiento reflejo simple como Venus atrapamoscas , entonces puede tener tejido especializado distribuido que controle los actuadores.

Pero si desea que su planta tenga un comportamiento más complejo (como el seguimiento de la posición de la presa antes del ataque), es posible que necesite una coordinación más compleja entre los sensores y los actuadores. Entonces terminas con un sistema más centralizado (hasta tan complejo como el cerebro humano).

De hecho, puedes crear un centro de pensamientos y sentidos en medio de enormes plantas cubiertas de maleza. Si planea hacer una infestación de xenoplantas, eso funciona mejor. Puede estar simplemente en cualquier lugar, pero lo más probable es que esté bajo tierra o en una corteza dura. Puede aparecer después de un extenso desarrollo de la planta, y después de las etapas, las partes de la planta pueden reorganizarse para acomodar un centro neurálgico, por lo que es posible que no esté restringido por una parte específica de la planta para proteger hasta que llegue esta etapa... o si realmente es necesario, lo haría. punto en el tallo justo al lado de donde comienzan las raíces.

No sé si esto ayude, pero hay algo que se llama "neurobiología vegetal" que estudia la percepción de las plantas:

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

interesante del mismo artículo:

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

Siempre me ha fascinado el concepto de "mente colmena", un colectivo de formas de vida que funcionan como una sola entidad, que creo que ejemplifica la naturaleza de las formas de vida distribuidas basadas en plantas. En lugar de una sola parte/órgano que induce la sapiencia, cada forma de vida tiene conexiones similares a las neurales que se ejecutan a través de sí misma, y ​​ya sea a través del contacto directo o alguna otra construcción se conecta con otras formas de vida, formando una gran red neuronal, mucho más capaz como un totalidad que el individuo.

Esto realmente abre un nuevo conjunto de posibilidades que pueden agregar una nueva dimensión a su mundo. Incluso dentro de una mente de colmena, todavía podrías tener algo de individualismo, por ejemplo, facciones internas, discrepancias entre regiones, etc.

La mayoría de las plantas han evolucionado específicamente (quizás con la excepción de los tallos individuales) para evitar "partes" u órganos individuales de los que depende para sobrevivir, por lo que creo que un diseño distribuido para su "cerebro" tiene sentido aquí. Para responder a su pregunta más directamente, si desea tener una parte de la planta con gran cantidad de neuronas o incluso una "inteligencia individual", podría considerar las raíces de la planta para ese propósito, a menudo la parte más protegida de una planta, y se puede usar fácilmente para las conexiones entre formas de vida.

Esta pregunta me recordó a la película Avatar . La flora del planeta Pandora está unida entre sí para formar una gran red neuronal.

La flora de Pandora es de tipo tropical varias veces más alta que la existente en la Tierra. Muchas, si no todas, las especies de plantas y animales tienen propiedades bioluminiscentes. Los especímenes de flora que se ven en la película fueron diseñados por Jodie Holt, profesora de botánica en la Universidad de California, Riverside. Según Holt, la flora de Pandora puede comunicarse entre sí a través de la transducción de señales y es más grande en tamaño que la flora de la Tierra debido al mayor espesor atmosférico, la gravedad más débil y el magnetismo más fuerte en Pandora. [Fuente]

Entonces busqué esto:

La transducción de señales se refiere a la transmisión de una señal molecular en forma de modificación química mediante el reclutamiento de complejos proteicos a lo largo de una vía de señalización que finalmente desencadena un evento bioquímico en la célula. [Fuente]

Entonces, en el mundo ficticio de Pandora, las plantas se comunican entre sí con señales químicas, formando una red neuronal en todo el planeta. Entonces, en este caso, se trata menos de que una sola planta desarrolle un "cerebro", y más de que la vida silvestre esté vinculada y sea capaz de comunicarse.