«Очень медленные животные» — так называл растения профессор из Университета Миссури Джек Шульц. И неслучайно. Конечно, у них нет ни нервной системы, ни органов обоняния и осязания, у них нет ушей и голосовых связок. Но биологи экспериментально определили, что растения общаются между собой, зовут на помощь, испытывают боль и передают сигналы об опасности своим собратьям.

Общение растений: Медленные животные

Журнал: Ступени Оракула №9, сентябрь 2018 год
Рубрика: Тайны природы
Автор: Галина Минникова

Предупреждён и вооружён

Впервые интерес к теме «общительности» растений возник в 1980-х годах. Тогда зоолог из Вашингтонского университета Дэвид Роудс определил, что после нашествия вредителей или засухи зелёные насаждения выживают не только благодаря своей выносливости. Роудс заметил, что, после того как личинки коконопряда атаковали иву, листья дерева в какой-то момент изменили свой биохимический состав, а новые вырастали более твёрдыми, волокнистыми и не привлекали вредителей — ни вкусом, ни «калорийностью». Насекомые глодали их лишь по необходимости, но при этом росли крайне медленно. Тогда Роудс пересадил личинки на соседнее здоровое дерево, ещё не знакомое с паразитами. Но и эта ива пришлась коконопрядам не по вкусу: куда только девался их знаменитый аппетит? По всему выходило, что ива, подвергшаяся атаке, передала соседке сигнал о нападении, и та заранее подготовилась к бою.
Открытие «разумности» растений наделало много шума в научной среде. Кто-то верил в гипотезу Роудса, кто-то нет. В 1984 году эколог Джон Лоутон заявил, что зоолог по ошибке заразил оба дерева сразу, и потому никакими сообщениями «больной» и «здоровый» не обменивались. После этого Роудсу пришлось прекратить свои эксперименты и сменить род деятельности.
К счастью, его последователей не остановила разгромная критика. Молекулярный биолог Тед Фармер сосредоточился на изучении полыни, которая, отпугивая вредителей, выделяла фитогормон метилжасмонат. Он поместил в одну ёмкость полынь с листьями, поеденными гусениц цами, и здоровые кусты томатов. Последние почти сразу же стали выделять вещества, останавливающие пищеварение у насекомых. Учёный сделал вывод, что коммуникации между растениями существуют, даже если они относятся к разным видам.
В 1990-х Ричард Карбан решил проверить, общаются ли растения между собой в полевых условиях. Для этого он посадил на одной грядке полынь и табак, наиболее близкое к томату растение. Карбан специально повреждал листву полыни, имитируя нашествие гусениц. И действительно, полынь, защищаясь, стала выделять фитогормон, а за ней и табак начал вырабатывать вредное для насекомых вещество. В результате табак, которого полынь научила защищаться, гусеницы не трогали. Чего нельзя было сказать о других растениях, посаженных отдельно.

Сигнал о помощи

Сегодня учёные не сомневаются, что, когда растения становятся жертвами насекомых, они выделяют особые летучие вещества, информирующие соседей об опасности. Но только «режимом оповещения» коммуникативные возможности флоры не исчерпываются. Оказывается, растения умеют звать на помощь! Когда в ходе эксперимента маис был атакован гусеницами травяной совки, он выбросил в воздух облако неких веществ, привлекающих ос. А эти хищники известны тем, что откладывают яйца в телах гусениц: личинки растут и поедают вредителей изнутри. Согласитесь, от растений не ждёшь такого коварства. Воздушные сигналы SOS, исходящие от травок и былинок, также улавливают муравьи, моль, колибри и… черепахи. «Учуять» крик о помощи может и человек, а вот исправить положение, увы, нет: столь приятный нам аромат срезанных цветов или скошенной травы в мире растений не что иное, как сигнал бедствия. Но довольно о грустном. Флора далеко не так проста, как нам кажется. Отдельным её представителям даже удаётся управлять… животными. Хотите пример? Пожалуйста! Плотоядная кувшинка, растущая на острове Борнео, отлично отражает сигналы эхолокации летучих мышей, чем привлекает их к себе. Но отнюдь не для опыления. Мыши садятся на кувшинку, чтобы отдохнуть, тут же справляют свои естественные надобности, а цветок использует их испражнения как источник питательных веществ.

Подземный Интернет

Сигналы, подаваемые растениями по воздуху, эффективны, но все же недостаточно надёжны: ветер в любой момент может унести важную информацию в сторону. На этот случай у растений есть ещё один вид коммуникации, независящий от погодных условий: подземный. Послания передаются со скоростью 1 см/с через корневую систему. Корни дубов, например, расползаются под землёй примерно на две ширины кроны. Они срастаются с корнями соседей и таким образом контактируют с ними. Есть среди деревьев в лесу и единоличники, не желающие общаться с собратьями. Но они не могут помешать работе «лесного Интернета». Дело в том, что в качестве передатчиков информации деревья используют… грибы. Грибные гифы, эти тонкие нити, раскинуты под землёй столь густой сетью, что в 10 г лесной почвы можно обнаружить несколько километров этих «проводов». По этим незаметным человеческому глазу каналам коммуникации грибы снабжают деревья важной информацией — где происходит нашествие насекомых, где наступает засуха и так далее. Кстати, растения, изолированные от информационной сети, развиваются медленнее своих коллективных собратьев и менее устойчивы к испытаниям…

Разряд, ещё разряд

Тед Фармер, биолог, доказавший возможность межвидового общения среди растений, в 2013 году сделал ещё одно ошеломляющее открытие. Он обнаружил, что представители флоры обмениваются информацией через электрические импульсы. Фармеру удалось выяснить, каким образом лист, надкушенный гусеницей, воспринимает опасность и передаёт сигнал о ней к другим частям растения.
Учёный прикрепил микроэлектроды к листьям и черешкам резуховидки Таля, а затем поместил на них гусениц совки. Почти мгновенно приборы уловили всплеск электрической активности в месте укуса насекомого. По мере того как электрический импульс перемещался по стеблю растения, оно накапливало жас-моновую кислоту (вещество, отпугивающее вредителей), а затем выпустило её в воздух. Фармер сделал вывод, что «разряд рождается благодаря генам, отвечающим за открытие специальных каналов в клеточных мембранах растения при его раздражении». По мнению учёного, всё это очень напоминает нервную систему животных и человека. Только у растений отсутствуют нервные волокна, которые могли бы служить проводником разряда. Да и сам процесс идёт гораздо медленнее, чем у людей, — со скоростью 1 см/мин. По мнению Фармера, причина такого сходства таится в очень далёких общих предках.

Жизнь в обществе

Растениям не чужды ни борьба за территорию, ни семейные узы, ни общение с животными. Поскольку перемещаться они не могут, то вынуждены бороться друг с другом за территорию. Например, корневая система василька выбрасывает в почву химическое соединение, которое не позволяет расти другим травам по соседству. Так цветок становится настоящим захватчиком полей и лугов. Но некоторые растения научились давать отпор врагу. Например, люпин выделяет щавелевую кислоту, которая помогает отражать атаки василька.
В борьбе за место под солнцем растения не забывают про «родственников». Морская горчица имеет довольно мощную, постоянно развивающуюся корневую систему. Так ей достаётся больше питательных веществ. Но если поблизости растут «родственники», она сдерживает свои порывы. Есть мнение, что растения узнают своих собратьев по их химическим сигналам.
Всё это, конечно, очень любопытно, но какой от этого прок? Ну, общаются лютики-цветочки и что с того? Ответ прост: если учёным удастся постичь механизм коммуникации растений, то со временем можно будет отказаться от применения пестицидов. Только представьте: посадил по периметру поля какую-нибудь траву с хорошо выраженной оборонной реакцией и живи себе спокойно. В случае опасности она предупредит посадки об угрозе и те сами справятся с любой напастью.