'ภาพลวงตา' ของทานตะวันอาจจุดประกายการเกษตรที่ชาญฉลาดยิ่งขึ้นและเทคโนโลยีใหม่

โดย Pesach Benson • 4 พฤศจิกายน 2026

เยรูซาเล็ม, 4 พฤศจิกายน 2026 (TPS-IL) — นักวิจัยชาวอิสราเอลค้นพบว่า ต้นกล้าทานตะวันสามารถเผชิญกับสภาวะที่คล้ายกับภาพลวงตา โดยหันเข้าหาแหล่งกำเนิดแสงที่อ่อนกว่า แม้ว่าจะมีแสงที่สว่างกว่ามากสองดวงส่องมาที่พวกมันก็ตาม ซึ่งเผยให้เห็นว่าพืชประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมโดยรอบได้อย่างไรโดยไม่ต้องมีสมองหรือระบบประสาท

ผลการวิจัยนี้นำเสนอความเข้าใจเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิธีที่สิ่งมีชีวิตประมวลผลข้อมูลที่ซับซ้อนโดยปราศจากระบบควบคุมส่วนกลาง ซึ่งในที่สุดอาจช่วยปรับปรุงระบบแสงสว่างสำหรับการเกษตร และช่วยให้เข้าใจว่าเซลล์และแบคทีเรียตรวจจับสภาพแวดล้อมและประสานการตอบสนองอย่างไร

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟพบว่า พืชรวมสัญญาณจากตัวรับแสงที่กระจายอยู่ตามลำต้น เมื่อแสงมาจากหลายทิศทาง ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณเหล่านี้สามารถก่อให้เกิดการตอบสนองด้านการเจริญเติบโตที่น่าประหลาดใจได้

ในการทดลองหนึ่ง นักวิจัยได้วางตำแหน่งแสงสองดวงที่มีความสว่างเท่ากันตรงข้ามกัน และวางแหล่งกำเนิดแสงที่สามซึ่งอ่อนกว่าไว้ในมุมฉาก แทนที่จะเติบโตเข้าหาแสงดวงใดดวงหนึ่งที่สว่างกว่า ต้นกล้าทานตะวันกลับโค้งงอเข้าหาแสงที่อ่อนกว่า เนื่องจากสัญญาณที่สร้างขึ้นจากแหล่งกำเนิดแสงตรงข้ามกันได้หักล้างถ่วงดุลซึ่งกันและกัน

ต่างจากสัตว์ที่โดยทั่วไปพึ่งพาอวัยวะรับสัมผัสเฉพาะทางและระบบประสาทส่วนกลาง พืชรวบรวมข้อมูลผ่านตัวรับที่กระจายอยู่ทั่วทั้งต้น ตัวรับที่ไวต่อแสงในชั้นนอกของลำต้นจะตรวจจับความสว่างเฉพาะที่และแปลงเป็นสัญญาณทางชีวภาพที่ส่งผลร่วมกันต่อทิศทางการเจริญเติบโต

เมื่อสัญญาณแสงปะทะกัน

นักวิจัยได้ให้ต้นกล้าทานตะวันสัมผัสกับแสงสีฟ้าจากทิศทางต่างๆ และความเข้มข้นที่แตกต่างกัน โดยบันทึกการเคลื่อนไหวของพวกมันเป็นเวลานานกว่า 20 ชั่วโมง พืชโดยทั่วไปโค้งงอเข้าหาแหล่งกำเนิดแสงที่แรงกว่าในบรรดาแสงสองดวงที่อยู่ตรงข้ามกัน แต่การตอบสนองของพวกมันไม่ได้แปรผันตามสัดส่วนของความแตกต่างของความสว่าง

แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มข้นเป็น 2 เท่าของอีกดวงหนึ่งไม่ได้สร้างสัญญาณทางชีวภาพที่แรงขึ้นเป็น 2 เท่า การตอบสนองแบบไม่เป็นเส้นตรงนี้หมายความว่าพืชไม่ได้เพียงแค่บวกปริมาณแสงที่เข้ามาเท่านั้น แต่พวกมันรวมสัญญาณที่ผ่านการประมวลผลโดยตัวรับแล้วเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดการตอบสนองที่อาจแตกต่างจากสิ่งที่การกระจายทางกายภาพของแสงเพียงอย่างเดียวบ่งชี้ไว้

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ นักวิจัยอธิบายกระบวนการนี้ว่าเป็นการตอบสนองต่อ “ผลรวมเชิงเวกเตอร์ของสัญญาณที่ถูกแปลง” (vectorial sum of transduced signals) มากกว่าผลรวมทางกายภาพของสิ่งเร้าแสงที่เข้ามา

ในที่สุดผลการวิจัยนี้อาจช่วยพัฒนาระบบแสงประดิษฐ์ในเรือนกระจกและฟาร์มในร่มได้ การทำความเข้าใจว่าพืชตอบสนองต่อแสงที่มาจากทิศทางต่างๆ อย่างไร อาจช่วยให้ผู้ปลูกจัดวางแสงสว่างเพื่อกระตุ้นรูปแบบการเจริญเติบโตที่ต้องการ ในขณะที่ใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

งานวิจัยนี้ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้นอกเหนือจากการเกษตรได้ด้วย โดยอาจจุดประกายเทคโนโลยีการตรวจจับแบบกระจายศูนย์ที่ประมวลผลข้อมูลผ่านเซ็นเซอร์ขนาดเล็กหลายตัวแทนที่จะเป็นตัวควบคุมส่วนกลาง นอกจากนี้ ยังสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าเซลล์และแบคทีเรียตรวจจับและตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมรอบตัวพวกมันอย่างไร

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของนักวิจัยยังคาดการณ์ผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจอีกประการหนึ่ง นั่นคือ ระบบประมวลผลแสงของพืชอาจสร้างผลลัพธ์ที่คล้ายกับภาพลวงตา เนื่องจากระบบตอบสนองต่อแสงที่เข้ามาแบบไม่เป็นเส้นตรง ทิศทางที่ระบบบันทึกว่าสว่างที่สุดอย่างมีประสิทธิผลจึงอาจแตกต่างไปเล็กน้อยจากทิศทางที่ได้รับแสงสว่างมากที่สุด

นี่ไม่ได้หมายความว่าพืชเห็นภาพหรือตีความสภาพแวดล้อมโดยรอบผิดไปอย่างมีสติสัมปชัญญะ แต่เป็นการอธิบายถึงความคลาดเคลื่อนในลักษณะที่ระบบรับสัมผัสของพืชแปลแสงไปสู่การตอบสนองด้านการเจริญเติบโต ผลกระทบที่คาดการณ์ไว้นี้มีขนาดเล็กเกินกว่าจะวัดได้โดยตรงในการทดลอง เนื่องจากการแกว่งตามธรรมชาติของการเคลื่อนไหวของพืช

“สิ่งที่น่าหลงใหลคือ พืชสามารถผสานรวมข้อมูลที่ซับซ้อนเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของพวกมันได้โดยไม่ต้องมีสมองหรือระบบประมวลผลส่วนกลาง” ศ. ยาสมีน เมรอซ (Yasmine Meroz) หนึ่งในผู้เขียนงานวิจัยกล่าว

“การคำนวณเกิดขึ้นจากลักษณะที่แสงถูกตรวจจับและประมวลผลเฉพาะที่ทั่วทั้งลำต้น” เธอกล่าว พร้อมเสริมว่าหลักการนี้อาจครอบคลุมไปถึงเซลล์ แบคทีเรีย และระบบมีชีวิตอื่นๆ ที่พึ่งพาการตรวจจับแบบกระจายตัว