Растительная арифметика
| Когнитивная психология |
|---|
 |
| Восприятие |
| Внимание |
| Память |
| Метапознание |
| Язык |
| Метаязык |
| мышление |
| Числовое познание |
Арифметика растений — это форма познания растений , при которой растения выполняют арифметические операции — форма чувства числа у растений. Некоторые из таких растений включают венерину мухоловку и Arabidopsis thaliana.
Арифметика по видам [ править ]
Венерина мухоловка [ править ]
Венерина мухоловка умеет считать до двух и пяти, чтобы поймать и переварить свою добычу. [1] [2]
Венерина мухоловка — хищное растение , которое ловит свою добычу с помощью ловчей структуры, образованной конечной частью каждого листа растения, которая приводится в действие крошечными волосками на их внутренней поверхности. Реакция венерианской мухоловки может возникать из-за электрических и механических или связанных с движением изменений. [3] [4] [5] Когда насекомое или паук, ползающее по листьям, касается волоса, ловушка готовится закрыться, захлопываясь только в том случае, если второй контакт произойдет примерно через двадцать секунд после первого удара. Требование избыточного запуска в этом механизме служит защитой от бесполезной траты энергии из-за захвата объектов, не имеющих питательной ценности, и растение начнет пищеварение только после еще пяти стимулов, чтобы гарантировать, что оно поймало живого насекомого, достойного употребления.
Венерина мухоловка проходит два этапа: закрытое и запертое состояние после открытия и перед пищеварением , которые различаются в зависимости от формирования ловушки. [3] [4] [5] Закрытая ловушка возникает, когда две доли смыкаются или ловят добычу. [3] [4] [5] Запертая ловушка возникает, когда реснички еще больше захватывают добычу. [3] [4] Ловушка может обладать силой в четыре Ньютона . [4] Кроме того, реснички могут еще больше помешать существу сбежать. [3] [4]
Этот механизм настолько узкоспециализирован, что может различать живую добычу и стимулы, не являющиеся добычей, например, падающие капли дождя; [6] необходимо коснуться двух триггерных волосков подряд с интервалом в 20 секунд или коснуться одного волоска дважды подряд, [6] после чего лепестки ловушки захлопнутся, обычно примерно за одну десятую секунды. [7]
Количество дней, в течение которых ловушка будет оставаться закрытой, будет зависеть от того, поймало ли растение добычу. [3] Кроме того, размер добычи может влиять на количество дней, необходимых для переваривания. [3] Если существо слишком маленькое, то Венерина мухоловка имеет возможность выпустить его, а это значит, что оно может начать стадию полуоткрытия. [3] [4] Переход из закрытого состояния в открытое займет два дня и может произойти после того, как растение закончит переваривание или поймет, что не поймало ничего стоящего. [3] [4] Один день понадобится, чтобы стать полуоткрытым, что создаст вогнутый вид, а другой день позволит венериной мухоловке полностью открыться, что создаст выпуклый вид. [3] [4] На угол лепестков венерианской мухоловки, когда они открыты, может влиять вода внутри нее. [5]
Arabidopsis thaliana [ править ]
Arabidopsis thaliana фактически выполняет деление, чтобы контролировать использование крахмала в ночное время. [8]
Большинство растений накапливают крахмал днем, а затем усваивают его с фиксированной скоростью в ночное время. Однако, если наступление темноты необычно рано, Arabidopsis thaliana сокращает использование крахмала на количество, которое фактически требует деления. [9] Однако существуют альтернативные объяснения, [10] например, контроль с обратной связью путем определения количества оставшихся растворимых сахаров. [11] По состоянию на 2015 год открытые вопросы остаются. [12]
См. также [ править ]
- Воплощенное познание - Междисциплинарная теория
- Познание растений - Предлагаемое познание растений
- Связь растений - Связь между растениями и другими организмами.
- Восприятие растений (физиология) - взаимодействие растений с окружающей средой.
- Чувство числа у животных
- Числовое познание - изучение числовых и математических способностей.
Ссылки [ править ]
- ^ Бём, Дженнифер; Шерцер, Зёнке; Крол, Эльжбета; Крейцер, Инес; фон Мейер, Катарина; Лори, Кристиан; Мюллер, Томас Д.; Шабала, Лана; Монте, Изабель; Солано, Роберто; Аль-Рашид, Халед А.С.; Ренненберг, Хайнц; Шабала, Сергей; Неер, Эрвин; Хедрих, Райнер (февраль 2016 г.). «Венерина мухоловка Dionaea muscipula подсчитывает потенциал действия, вызванный добычей, для индуцирования поглощения натрия» . Современная биология . 26 (3): 286–295. дои : 10.1016/j.cub.2015.11.057 . ПМЦ 4751343 . ПМИД 26804557 .
- ^ «Растения считают до пяти» . Природа . 529 (7587): 440. 2016. doi : 10.1038/529440a . S2CID 49905733 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Волков Александр Георгиевич; и др. (15 января 2011 г.). «Полный цикл охоты Dionaea muscipula: последовательные шаги и их электрические свойства». Журнал физиологии растений . 168 (2): 109–120 – через ScienceDirect.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я Волков Александр Георгиевич; и др. (1 января 2013 г.). «Биомеханика венерины мухоловки: силы в ловушке Dionaea muscipula». Журнал плановой физиологии . 170 (1): 25–32 – через ScienceDirect.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Саксе, Рената; Вестермайер, Анна; Майло, Макс; Надасди, Джоуи; Бишофф, Манфред; Спек, Томас; Поппинга, Саймон (7 июля 2020 г.). «Механика щелкания венеровой мухоловки (Dionaea muscipula)» . ПабМед Централ . Проверено 3 мая 2024 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Рэйвен, Питер Х.; Эверт, Рэй Франклин; Эйххорн, Сьюзен Э. (2005). Биология растений (7-е изд.). WH Фриман и компания. ISBN 978-0-7167-1007-3 .
- ^ Фортерре, Йоэль; Скотхайм, Ян М.; Дюме, Жак; Махадеван, Л. (27 января 2005 г.). «Как щелкает венерина мухоловка» (PDF) . Природа . 433 (7024): 421–425. Бибкод : 2005Natur.433..421F . дои : 10.1038/nature03185 . ПМИД 15674293 . S2CID 4340043 . Архивировано из оригинала (PDF) 2 декабря 2007 года.
- ^ Ледфорд, Хайди (24 июня 2013 г.). «Растения выполняют молекулярную математику» . Природа . дои : 10.1038/nature.2013.13251 . S2CID 124849485 .
- ^ Скиалдоне, Антонио; Магфорд, Сэм Т; Фейке, Дорин; Скеффингтон, Аластер; Боррилл, Филиппа; Граф, Александр; Смит, Элисон М; Ховард, Мартин (25 июня 2013 г.). «Растения арабидопсиса выполняют арифметическое деление, чтобы предотвратить голодание в ночное время» . электронная жизнь . 2 : e00669. arXiv : 1306.5148 . doi : 10.7554/eLife.00669 . ПМК 3691572 . ПМИД 23805380 .
- ^ Уэбб, AAR; Сатаке, А. (5 марта 2015 г.). «Понимание циркадной регуляции метаболизма углеводов у Arabidopsis с использованием математических моделей» . Физиология растений и клеток . 56 (4): 586–593. дои : 10.1093/pcp/pcv033 . ПМИД 25745029 .
- ^ Фейжье, Франсуа Г.; Сатаке, Акико (2013). «Динамическая обратная связь между циркадными часами и наличием сахарозы объясняет адаптивную реакцию метаболизма крахмала на различные фотопериоды» . Границы в науке о растениях . 3 : 305. doi : 10.3389/fpls.2012.00305 . ПМК 3544190 . ПМИД 23335931 .
- ^ Скиалдоне, Антонио; Ховард, Мартин (31 марта 2015 г.). «Как растения распоряжаются запасами пищи в ночное время: количественные модели и открытые вопросы» . Границы в науке о растениях . 6 : 204. doi : 10.3389/fpls.2015.00204 . ПМК 4379750 . ПМИД 25873925 .