Когда нам плохо, мы можем об это сказать; животные от боли скулят или визжат; киты поют на высоких, часто недосягаемых для человеческого слуха частотах. Возможно ли понять, о чем говорит “трава у дома”? Последние исследования израильских ученых доказали, что да.
С давних пор мы привыкли, что растения от испытываемого стресса увядают, но об этом узнается уже постфактум. Предотвратить этот процесс часто не представляется возможным. Но прорывной анализ жизнедеятельности растений позволил команде биологов из Тель-Авивского университета утверждать, что теперь можно услышать, когда помидоры или табак просят о помощи.
Сегодня мы разбираем научные открытия о “разумности” растений, пытаемся понять, как услышать помидоры и чем нам это поможет, а также удивляемся сверхразуму полыни.
Спрошу у ромашки: как мы учились понимать растения
Ученые хотят найти разум у всего: растения не стали исключением. Первые революционные исследования датированы 2015 годом. Тогда биологи изучили защитные механизмы растений и пришли к выводу, что различные культуры могут почувствовать вредителей. Картофель, томаты и ячмень бросают все силы на то, чтобы “подслушать” вредителя (черви) и успеть синтезировать защитные меры (усилить корневую систему).
Спустя год исследователи из Оксфордского университета выяснили, что горох – рисковое растение. Ряд опытов показал: растения предпочитают расти в непредсказуемых условиях, если устоявшаяся стабильность их не удовлетворяет. Ставя на карту благополучие, горох подтверждает у себя наличие нервной системы (но это не так). Получается, провести оценку рисков можно не только с помощью нервных клеток, но и с помощью каких-то других механизмов – физиологических, биохимических, клеточных.
Коллеги англичан из Западной Австралии обнаружили, что попадание капель воды на лист вызывает сложную реакцию внутри растений и помогает им реагировать на прикосновение (механическая реакция возникала через 10-30 минут, меняется активность множества генов в органоидах).
Дальше – больше: научное сообщество выяснило, что растительность способна с помощью “слуха” найти воду. В засушливых регионах такой навык может стать ключевым для выживания. Как растения справляются с этой задачей? Все тот же стремительный и умный горох в ходе эксперимента смог отличить “настоящую” воду от “белого шума”, имитирующего звуки воды.
“Это указывает на то, что проникновение корней деревьев в канализационные трубы может быть основано на том, что растения “слышат” воду, и показывает, что их восприятие окружающей среды намного больше и сложнее, чем мы думали ранее.”
отмечает исследователь Моника Гальяно из Центра эволюционной биологии UWA в Школе биологии животных
Растения оказались способны не только выживать своими силами, но и управлять своими чувствами. Под эгидой шведской компании IKEA проводился опыт по “жестокому” и “нравственному” отношению к растительности. На протяжении 30-ти дней для растений, находящихся в равных условиях (свет, вода, почва и т.д.), велась трансляция человеческих голосов. Одному “испытуемому” говорили комплименты, другому – ругательства.
По истечении срока эксперимента результаты удивили всех участников: растение, для которого динамики транслировали комплименты, продолжало цвести, а растение, подвергавшееся издевательствам, завяло, и его листья пожелтели.
То, что растения обладают каким-никаким разумом, наверняка, вызовет интерес у вегетарианцев. Будем надеяться, что люди, придерживающиеся данного типа питания, не начнут хвататься за головы и переживать относительно того, что потребляли пищу, способную переживать, думать, чувствовать и даже находить самостоятельно воду.
Разве тебе не жалко этот букет сирени? Как услышать растения в стрессе?
На фоне всех предыдущих исследований ученые выяснили, что растения могут издавать звуки, когда испытывают стресс. По тому, как растительность “взывает” о помощи, можно понять тип, состояние и уровень напряжения. “Когда растения находятся в хорошей форме, они издают менее одного звука в час, но при стрессе они издают гораздо больше, иногда от 30 до 50 в час”, – утверждает профессор Лилах Хадани, биолог-эволюционист и теоретик из Тель-Авивского университета.
На какие раздражители реагируют “подопытные” томаты и табак? Если у этих видовы возникают перебои с водой или появляются увечья на стеблях, сигналы в виде щелчков и хлопков раздаются громче и их можно услышать на расстоянии 3-5 метров.
Как исследователям удалось услышать “сигнал о помощи”? К растениям были подключены специальные записывающие устройства, способные улавливать вибрации. Анализ сигналов проходил в акустически изолированном боксе, чтобы исключить передачу микрофонам посторонних звуков.
Обнаружить сигналы могут мотыльки и мелкие млекопитающие, включая мышей: “позывные” способны менять тип поведения тех, кто слышит. Даже если появление звуков является просто результатом физиологического состояния растения, соседние организмы могут использовать их себе во благо (избежать встречи с травоядным, найти источник пищи, привлечь опылителей).
Новой сферой научных интересов для исследователей является анализ поведения животных после “прослушивания” сообщений: “Мы можем представить себе самку мотылька, собирающуюся отложить яйца. Принять её потомство могли бы кусты томатов, но некоторые из них “щёлкают”, а другие – нет, – говорит биолог-эволюционист. – Какой выбор сделает самка мотылька? Это то, что мы сейчас изучаем”.
Помимо этого, ученые намерены изучить расширить область исследований посредством включения в эксперимент дополнительных видов растений из разных семейств; изменить типы стресса (холод, нападение травоядных, УФ-излучение); провести детальный анализ механизма возникновения звуков.
Новое открытие позволит выстроить более эффективную программу по уходу за растениями и определить, когда растения начинают испытывать жажду и когда необходим полив. Это убережет культуры от гибели и высыхания.
Ранее было установлено, что полынь способна оповестить своих сородичей о надвигающейся опасности: когда траву кто-то начинает есть, она выделяет летучие вещества, которые ловят ее соседи и в ответ синтезируют некие вещества, делающие их самих менее вкусными. В операции под кодовым названием “спасение утопающих – дело рук самих утопающих” принимал участие и золотарник: почувствовав феромоны своего главного врага (золотарниковая муха пестрокрылка), растение выделяет специальные ароматические сигналы, отпугивающие мушиных самок, чтобы они не размножались на золотарнике.
Какими бы удивительными, фантастическими и нереальными не казались нам открытия, нельзя не брать во внимание, что у растений своя необычная и полная загадок жизнь. Возможно, растительный мир поведает человеку о новых законах природы и позволит ему внимательнее относиться к окружающему миру.
Автор: Мария Ефремова