Біологи з Австралії, Швейцарії та Великобританії виявили рослинний спосіб навчання за асоціацією, який можна розглядати як аналог умовних рефлексів тварин. В експериментах на гороху вчені показали, що після правильно проведеного навчання рослина може вибирати напрямок зростання втечі в лабіринті, асоціюючи довільний нейтральний стимул з безумовною винагородою. Дослідження опубліковано в журналі, коротко про нього повідомляє прес-реліз Університету Західної Австралії.
Тварини здатні асоціювати нейтральні зовнішні ознаки і важливі для їх існування безумовні стимули. Прикладом такої поведінки є класичний експеримент Павлова з собаками. Тварини чули дзвінок - нейтральний зовнішній стимул, після чого їх годували - виникав безумовний рефлекс виділення слини. Після навчання виникав умовний рефлекс слиновиділення у відповідь на дзвінок, який тварини немов би асоціювали з процесом годування. Така поведінка вимагає наявності розвиненої нервової системи і спостерігається лише в царстві тварин: аналогічні експерименти були поставлені на птахах, рибах, комах. Нова робота показує, що аналогічні способи навчання можуть існувати і у рослин.
Біологи працювали з паростками посівного гороху (). Рослини поміщали в трубку, що роздвоюється зверху - так званий Y-лабіринт. В експерименті дослідники намагалися домогтися того, щоб у відповідь на нейтральний стимул - потік повітря - паростки вибирали один з двох напрямків зростання, немов би асоціюючи його з можливістю отримати більше світла.
На початку експерименту кілька десятків рослин «навчали», пред'являючи пару стимулів: нейтральний (працюючий вентилятор) і безумовний (світло синього світлодіоду). Для половини рослин обидва стимули перебували в одному відгалуженні трубки, для іншої половини - в різних. За задумом вчених, це повинно було створити позитивну відповідь на умовний стимул у першому випадку (рослина «тягнеться» до вентилятора) і негативну відповідь у другому (рослина уникає вентилятора).
Після успішного навчання горох ділили на контрольну і тестову групу. У тестовій групі рослинам включали потік повітря на півтори години, при цьому вентилятор розташовували так, щоб очікуваний напрямок зростання рослини не збігався з використовуваним при навчанні. Серед рослин, натренованих на позитивний стимул, 62 відсотки паростків «тягнулися» в напрямку вентилятора. У групі з негативним стимулом 69 відсотків вибрали відросток лабіринту без вентилятора. У контрольній групі всі паростки продовжували тягнутися до того відгалуження, в якому при навчанні розташовувалося джерело світла.
Вчені також провели додатковий тест, який показав, що «кмітливість» гороху залежала від того, в який момент щодо циркадних ритмів рослини відбувалося навчання. Виявилося, що успішне навчання за асоціацією спостерігається тільки тоді, коли експерименти проводилися в світлий час доби, нічне навчання було нездатне змінити перевагу втечі в лабіринті. Слід підкреслити, що поки мова йде тільки про попередні експерименти, механізм асоціативного навчання у рослин абсолютно не ясний, а експерименти обмежені стінами лише однієї лабораторії.
Раніше ми повідомляли про те, що пестициди виявилися здатними впливати на асоціативне навчання бджіл: одного грама хлорпірифоса виявилося достатньо для «сп'яніння» 20 мільярдів бджіл. А в 2015 році нейрофізіологи з Х'юстонського університету та Університету Джонса Хопкінса знайшли молекулярні мітки, пов'язані з умовними рефлексами.