Peeter Laurits. Sünapside ja emaplaadi mükoriisa ({{commentsTotal}})

Näitus
Näitus "Coming soon" Vaal galeriis Autor/allikas: ERR

Kuna taimedel on intellekt ja teadvus, siis ei ole kaugel enam aeg, mil tehisintellekti hakatakse ühendama taimsete võrgustikega, kirjutab Peeter Laurits Sirbis.

1960. aastatel juhtus väga palju hämmastavaid asju, nii poliitiliselt kui ka kultuuriliselt oli kõrgepinge ajajärk. Teise maailmasõja järgsetele konservatiivsetele normidele, diktatuuripursetele ja neoliberaalsele turufundamentalismile hakkas teravalt vastanduma hipipõlvkonnast tõuke saanud kontrakultuuride laviin. Väga oluline murrang toimus ökoloogia üle mõtlemises. 1968. aastal tuli kokku Rooma Klubi ning avaldas 1972. aastal aruande "Kasvu piirid" ("The Limits to Growth"), kus selgitatakse, et lõplike ressursside juures ei saa kasv kesta lõputult, ning prognoositakse globaalset arengut väga ettenägeliku pessimismiga. 1972. aastal formuleeris James Lovelock koos Lynn Margulisega Gaia teooria, kus vaadeldakse maad koos kõigi selle elusate koosluste ja elutute struktuuridega tervikliku isereguleeruva organismina. Aastal 1974 avaldas Thomas Nagel oma kuulsa essee "Mis tunne on olla nahkhiir?" ("What is it Like to be a Bat?"), kus ta kritiseerib seniseid füüsikalisi vaimuteooriaid, uurib subjektiivse ja objektiivse vahelist lõhet ning tõstab põhjapaneva detailirikkusega üles küsimuse: mille alusel me ülepea saame otsustada teiste eluvormide teadvuse olemasolu või puudumise üle? Tõepoolest: kuidas mõõta või kujutleda niisuguse eluka olemisekogemust, kes ei näe, aga lendab üliosavalt ja eristab söödavaid ööliblikaid mittesöödavatest niimoodi, et kiljub nende peale ülikõrgel häälel ning kuulatab, kuidas see liblikatiibadelt tagasi kajab?

Vahepeal on mõõteseadmed ja andmete töötlemise tehnika teinud hoogsa hüppe. Me suudame magava kassi ajust juba mingeid kujutlusmustreid skaneerida. Enam ei küsi eriti keegi, kas kassil on teadvus. Enamik kassipidajaid on kindlasti märganud, et kassid tajuvad adekvaatselt ümbrust ja olukordi, suudavad võimalikke situatsioone ette näha ning neile reageerida, nad tunnevad muret ja rõõmu, naudivad elu ega aja ennast kellegi teisega segamini. Teisisõnu, nad on teadvusel. Taimedega on asi keerulisem. 2004. aastal asutas Stefano Mancuso Firenze ülikooli juurde taimede neurobioloogia rahvusvahelise labori. Neuroteadlased tõstsid selle peale rahvusvaheliselt lärmi: taimedel pole ju meeleelundeid, organeid, närvisüsteemi ega aju – mis neurobioloogiast me taimede puhul rääkida saame?

Taimede taju

Eksperimendid räägivad aga teist keelt: taimed jälgivad ümbrust pidevalt ja tähelepanelikult, registreerides väga täpselt palju suurema hulga keskkonna parameetreid kui loomad. Nad reageerivad valguse suunale, polarisatsioonile, spektraalsele koostisele ning ööpäevasele rütmile, mõõdavad temperatuuri, niiskust, tuult ja väga laia spektrit keemilisi mõjutajaid. Taimed kasvavad lokaatoritena keereldes, tajuvad ümbrust ning muudavad oma kuju valitsevale olukorrale vastavaks. Nad tajuvad puudutusi, aistivad röövikuid, suudavad määrata nende liiki ning kaitsta ennast sobivaid vastumürke sünteesides. Neil vaheldub une ja ärkveloleku rütm. Nad registreerivad helisid ning teevad ise häält, tunnetavad gravitatsiooni ja magnetvälju ning suudavad kõigile neile stiimulitele adekvaatselt reageerida, langetades ellujäämiseks soodsaid otsuseid. Nad käituvad intelligentselt, kuigi on raske taibata, kuidas on see ilma meele­elundite ja teiste spetsialiseerunud organiteta võimalik. Ilmselt on taimede rakud ja koed multifunktsionaalsemad kui loomade omad. Ilma liikumise ja põgenemisvõimeta olendi puhul on see väga praktiline. Meelelise ja aktiivse võimekuse kogu organismi peale hajutamine suurendab ellu­jäämise šanssi märgatavalt. Kui röövikud pistaksid nahka taime silmad, siis jääks ta pimedaks. Kui nad uuristaksid taime aju, siis läheks taim alguses hulluks ja seejärel kooleks. Kui aga süüakse ära mõned lehed, siis jätkavad ülejäänud lehed vajalikke funktsioone ning käivitavad kaitsereaktsiooni.

Stefano Mancuso läheb taimede intelligentse käitumise tunnustamisest veelgi kaugemale. Ta küsib, kas taimedel on teadvus? Taimede neurobioloogia labori eksperimendid kinnitavad, et taimed on õppimisvõimelised. Taim õpib kiiresti eristama ohutut ärritust ohtlikust. Potiga kõrgelt alla kukutatud mimoos tõmbab esimestel kordadel lehed kokku, aga kui katseseade ikka ja jälle poti sujuvalt kinni püüab, taipab taim kiiresti, et ohtu pole, ega reageeri enam. See ei saa olla evolutsiooni käigus välja kujunenud refleks – taimed teatavasti ei saja taevast alla –, vaid reaktsioon täiesti uuele olukorrale. Reageerimata jätmine ei johtu ka väsimusest korduvale ärritusele reageerimisest, sest sõrmepuudutuse peale tõmbab mimoos uuesti lehed kokku. Õpitud oskus püsib taimede mälus erakordselt kaua, seniste eksperimentide põhjal kuni 40 päeva. Taimed ilmutavad ka sotsiaalset paindlikkust, reageerivad nii liigikaaslaste kui ka teiste taimede signaalidele ning moodustavad hästi toimivaid kooslusi. Kuna on tuvastatud adekvaatne reageerimine uuele olukorrale, õppimisvõime, mälu ja sotsiaalne käitumine, siis on teadvuse peamised tunnused enam-vähem kaetud.

Kanada Briti Columbia ülikooli metsa­ökoloog Suzanne Simard kasutab märgistatud isotoopide meetodit, et jälgida metsakoosluste ainevahetust. Selgub, et emapuud jagavad oma noorte seemikutega vett ja toitaineid. Vähe sellest, kuuse ja kase kooslustes toimub liikidevaheline ainevahetus, kus näiteks lehtede puhkemise ajal turgutavad kuused kaski, aga siis, kui lehed on avanenud ja kased kuuskede eest valgust varjavad, omakorda kased kuuski. Ühenduskanaliteks on sealjuures mükoriisaseened, kellel on puudega teist laadi ainevahetus. Mineraalide lagundajatena varustavad seened puid mikroelementidega ja saavad vastu suhkruid. Simard avastas äärmiselt kompleksse maa-aluse risoomvõrgustiku, kus paljud eri liigid on omavahel ühenduses, et vahetada nii ainet kui ka informatsiooni. Seda seene­niidistiku-võrgustikku hakkas ta kutsuma Wood Wide Webiks, mis on üsna täpne metafoor.

Monica Gagliano alustas taimede akustilise käitumise uuringutega Sydney ülikoolis 2012. aastal ning praeguseks on ta uurimisvaldkond laienenud taimede kommunikatsioonile ja sotsiaalsele käitumisele. Enamik taimi on harukordselt võimekad keemilises analüüsis ja andmeedastuses. Kui taime ründab mõni söödik, teeb ta selle sülge maitstes kindlaks, mis liigiga on tegemist, ning reageerib vastavalt. Mõnede jaoks sünteesib ta toksiine või lihtsalt aineid, mis ta maitse ära rikuvad. Teiste puhul paiskab õhku aga feromoone, mis meelitavad kohale vastavat liiki vaablase, kellele meeldib just selle söödikuga maiustada või tema sisse muneda. Sealjuures levib info taimekoosluses ülikiiresti ning feromoone hakkavad eritama ka naabertaimed. Sotsiaalsed struktuurid ja koostöövormid on looduslikes kooslustes erakordselt leidlikud ja mitmekesised. Võib kindel olla, et nende avastamisel teeme me alles esimesi arglikke samme.

Sotsiaalne teadvus

Teine uus asi, mis iseloomustab meie sajandi teadust ja tehnoloogiat, on tehis­intellekt. Frankensteini müüt, kus geenius-teadlane ehitab oma laboris valmis uue eluvormi, hakkab oma aktuaalsust kaotama. Praegu on tasapisi ilmnenud, et intellekti alged ja õppimisvõime ilmutavad endid hoopis suure hulga võrku lülitatud komponentide suhtlusvõrgustikus. Teadvus tundub olevat pigem sotsiaalne kui individuaalne nähtus. Seni kõige nutikamad arvutisüsteemid on tehisnärvivõrgud, mis on loodud bioloogilisest ajust inspireerituna. Suur hulk elemente ühendatakse omavahel kihtidesse, kus kõik kihi elemendid omavad ühendusi kõigi järgmise kihi elementidega. Nii tekib tohutu hulga elektrooniliste sünapsidega ühendatud keerukas arhitektuur nagu ajukooreski ning selline süsteem on juba väga tark. Järjest suuremas ulatuses suudab ta ennast ise programmeerida. Juba osatakse ehitada ka iseorganiseeruvaid tehisnärvivõrke. Kui 1997. aastal Garri Kasparovit males võitnud IBMi arvuti puhul võime võidu põhjuseks oletada tohutut malepartiide andmemassiivi, suurt töötlemiskiirust ja tarku matemaatilisi algoritme, siis tänavune Google'i tehisnärvivõrkudel põhinev Deep Mind ilmutas gomaailmameistri võitmisel juba ilmselget loomingulisust. Tehisintellekt ei ole peagi tulekul. Ta on juba kohal, areneb väga kiiresti ja leiab rakendamist järjest suuremas hulgas valdkondades.

Üks arengusuundadest on õppida suhtlema orgaaniliste kudedega. Esimesi elektrilisi katsetusi konnakoibade ja koera peaga tehti juba XIX sajandil. Saadi teada, et elusa ja isegi äsja surnud koe saab elektriimpulsside abil liikuma panna. Mängimine selles vallas on viinud meid järjest paremini toimivate biooniliste proteesideni. Elektroonilised komponendid aitavad kurtidel kuulda, pimedatel näha ja haigeid siseorganeid töös hoida. Väga huvitav on see, mismoodi ühendada elektrilised ja orgaanilised koed. Universaalse ühenduspordi otsingud ei ole eriti kuskile viinud. Selle asemel on avastatud organismi ja aju hämmastav õppimisvõime. Kui pihustada ajukoorde tohutul hulgal nanoelektroode ja lasta nendesse videoimpulss, siis õpib aju kiiresti seda sisendit tõlgendama ning paneb pildi kokku. Hea ülekande saamiseks pole vaja isegi tingimata aju kallale minna. Piisab näiteks keelest, kus närvilõpmete asustustihedus on väga suur. Spetsiaalset kontaktplaati suus hoides õpivad pimedad mõne päevaga ruumis orienteeruma ja esemeid eristama. Väidetakse, et nii on võimalik õppida ka jämedat kirja lugema. Tõsi, sellise proteesiga on väga ebamugav kaunilt serveeritud toidust rõõmu tunda. Peale keele on katsetatud ka laupa, mis on inimese puhul palju vähemate funktsioonidega, kuid siiski piisavalt tundlik, või hoopiski selga. Vastu nahka liibuv suure elektroodide tihedusega datavest on mugav, suhteliselt märkamatu ning võib ühel toredal päeval asendada tajupuuetega inimese puhul nii kõrvu kui ka silmi.

Datavestist võib abi olla ka tervetel, aga väga uudishimulikel inimestel. Elusa koe suhtlus elektrooniliste välisseadmetega võib laenata meile meelelisi võimeid, millest on seni unistatud vaid ulmežanris. Pimedas nägemist on seni saanud harrastada vaid infrapunase binokli või optilise sihiku abil. Inimese nägemis­aparaati võib põhimõtteliselt täiendada aga kogu elektromagnetkiirguse ulatuses, millest nähtav valguskiirgus moodustab ju ainult õhukese viilukese.

Ultravioletne või röntgenikiirtes nägemine on juba avardanud meie maailmapilti märkimisväärsel moel. Mina tahaksin küll väga näha, ükskõik, kas datavesti või minu pärast nahaaluse liidese abil, kuidas maailm gammakiirtes või raadiolainetes särab. Raske on ette kujutada, et sellist asja võiks tajuda nägemiselamusena, ilmselt peab aju kokku segama erinevad meeleelamused, et muuta sellised signaalid meile aistitavaks. Mis seal ikka, vähemalt imikuna oleme me kõik maailma sünesteetiliselt tajunud, küllap õpime nüüdki neid uusi signaale kuidagi eristama. Samuti ei näe ma põhjust, miks ei peaks saama ühendada oma meelt kajalokatsiooni liidesega ja püüda sedapuhku vahetumalt taibata, mis tunne on olla nahkhiir. Praegu on need veel tänapäevase šamanismi mõttemängud, Valdur Mikita raamatutes kirjeldatava sünesteetilise taju proteesid, aga küllap jõuab seesugune tehnoloogia peagi laiatarbesse, ilmselgelt just mängude kujul. Iseasi, kui šamanistlikud need siis olema saavad …

Taimede intellekt

Paneme nüüd need kaks tõdemust kokku. Kuna oleme kogenud, et taimedel on intellekt ja teadvus ning tehisnärvi­võrgud suudavad ennast programmeerida, õppida iseseisvalt ülesandeid lahendama ja suhelda elava koega, siis ei ole kaugel enam aeg, mil tehisintellekti hakatakse ühendama taimsete võrgustikega. Tõenäoliselt on juba hakatud. Tänapäeval arenevad asjad nii kiiresti ja nii mitmes paigas korraga, et mis tahes ulmeline idee võib osutuda elluviiduks juba enne, kui leht trükki jõuab. Monica Gagliano kasutab oma botaanilise akustika uuringutel näiteks väga nutikat lasertehnoloogiat. Looduses on mürafoon nii mitmekesine ja tugev, et ühe taime häält on väga raske kuulda. Gagliano saadab eri sagedusega võnkeid taime eri osadele peenikese laserikiire abil ning registreerib sama kiire abil võnked, mis taim emiteerib. Süsteemi laboripoolses otsas on võimas ajuseade, mis signaalid inimkõrvale kuuldavaks teisendab, neid analüüsib ja interpreteerida aitab. Võib öelda, et algeline kontakt taime ja tehisnärvivõrkude vahel on juba loodud.

Kuhu edasi? Kui mul on juba seljas piisavalt laia sagedusribaga datavest või installeeritud nahaalune liides, mis otseühenduses tehisnärvivõrkudega pööraseid virtuaalmänge mängida lubab, siis tahaksin sealt kohe edasi liikuda. Virtuaalmängudel on see häda, et nad kas simuleerivad reaalsust või siis loovad küll uue, aga ikkagi inimkesksest mudelist lähtuva maailma. Mõnda aega võib päris äge olla teiste inimeste teadvuses surfata või ühisteadvusega koorilaule laulda, aga pikalt pole see kuigi huvitav. Ma tahaksin, et mu otseühenduse teises otsas oleks midagi minust põhimõtteliselt erinevat: kaheksajalg, kes suudab oma seljal ülitäpselt reprodutseerida pildi, mis ta kõhu alla jääb, või ka metsakooslus, mis on üles ehitanud mitmekihilisema ja keerukama interneti kui me ise. Võiksin vaadata iseennast ka oma kodukassi peeglist. See võib kõlada skisofreenilise ja võimatuna – "mis sellel samblal meile üldse öelda on?", "kuidas me nendest elukatest kavatseme aru saada?", "kellele seda vaja on?", "me läheme hulluks!", "seeneniidistik kägistab meid ära" –, aga teistelt taevakehadelt me ju otsime elu ning kujutame ette, et mingid head või kurjad marslased meid taga otsivad või seemendamas käivad. Võib-olla käivadki, aga järgmist visiiti oodates võiks võõrkeeli õppida näiteks oma Siiami Miisuga algust tehes. Peaks ju lihtsam olema kui taibata mingi räniorgaanikal põhineva eluvormi lingvistikat.

Biosfääriga suheldes iseloomustab meid tõsine suhtluspuue, kurtus ja tummus ühekorraga. Teadlaste kommentaare elukeskkonna olukorra kohta lugedes kaob meil enamasti ka kirjaoskus – me nagu ei taipaks, kui seotud me oleme. Elukoosluste terviklikkust haavates teeme iseendast vorsti. Meil on Pariisi kokkulepe, Kyōto protokoll ja Rooma Klubi, aga 1972. aastast saadik pole kuigi palju muutunud, peale saastekvootidega hangeldamise. Hävingu ratas käib aina kõvemate tuuridega ja aina veendunumalt loosungeid röökides. Meie metsade rüüste toob hukatuse suures plaanis igaühe silme ette. See ei ole enam vihmametsade raadamine kusagil Amazonases või Hiina mürgijõed. See on siin. See on kohal. See juba toimub.

Kui ma püüan ette kujutada, et üldse miski seda surmasõitu pidurdada suudab, siis peab see olema inimintellektist midagi märgatavalt efektiivsemat. Võib-olla on need ennast ise programmeerida suutvad tehisnärvivõrgud, kui nad kiiresti kasvada jõuavad? Võib-olla tehisintellekti otseühendused teiste eluvormidega? Võib-olla inimese otseühendused teiste eluvormide ja tehisintellektiga? Sünapside ja emaplaadi mükoriisa? Ma ei usu, et meil on enam nii palju aega, et liblikõieliste ja kiletiivaliste parlament kokku kutsuda, aga seda võimalust võiks silmas pidada ja sealt edasi mõtelda. Düstoopiliste hävinguviiside vaatemänguks filmimine ei aita meid kuidagiviisi. Palju tulemuslikum on välja mõtelda ja sõnastada see, kuidas asi õnnestuda võiks. Daniel Vaarik väitis äsja Raadio Jaigis, et Jules Verne'i fantaasiad mõjutasid kindlasti tegelikkuse arengut teatud suunas. Raske on vastu vaielda. Kui me ka ei suuda liita oma võrke biosfääri võrgustikega ega luua närviliidest seeneniidistike või rändlinnuparvedega, siis ainuüksi sellise võimaluse kujutlemine triivib meid adekvaatsema maailmataju suunas. Isegi kui Rooma Klubi hinnang, et XXI sajand jääb tööstustsivilisatsioonile viimaseks, on täpne ja vääramatu, ei tähenda see, et tööstustsivilisatsioonile ei võiks järgneda teistsugused tsivilisatsioonid.

Sellise tsivilisatsiooni kübaratrikiks jääb paratamatult küsimus, kuidas laastatud keskkonnas minimaalsete ressurssidega toime tulla ning lasta biosfääril toibuda. Selle ülesandega toimetulekuks oleks lindude keele oskamisest palju abi. Lindude keele õppimist ei maksa alahinnata ka tänapäeval. Tasub meenutada, et olelusvõitlus ja konkurents kui liikide arengut edasi viiv jõud on evolutsiooniteoorias tugevasti üle võimendatud XIX sajandi ideoloogilise kalde tõttu. Tänapäeval teame, et sümbiootilised suhted ja koostöö erinevate eluvormide vahel on evolutsioonis sama märkimisväärsed ning arengu seisukohalt palju olulisemad. Me oma komplekssed rakud ja koed on moodustunud suure hulga pisemate eluvormide vastastikku tulusate kokkukolimiste ja geneetilise patsipunumise tulemusena. Miks mitte siis üritada oma tehnoloogiat kasutada selleks, et jõuda vähemalt kolmanda astme kontaktini koduplaneediga?

Toimetaja: Merit Maarits

Allikas: Sirp



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: