17 февраля 2025
В условиях стресса томаты «кричат» десятки раз за час.
Не только люди способны на хитрость. К ней порой прибегают и животные (притворяются больными или мёртвыми, используют маскировку, издают звуки для привлечения добычи), а теперь выяснилось, что обманывать умеют и растения!
Учёные Оксфордского университета провели исследование, которое показало, что растения заинтересованы в том, чтобы посылать друг другу ложные сигналы тревоги. Оно опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
О чём «кричат» томаты?
Исследователи проверяли версию, что растения могут оповещать друг друга о надвигающейся опасности. Например, капуста после повреждения своего листа выбрасывает в воздух летучее соединение, на которое тут же реагируют соседи. В целях самозащиты они начинают вырабатывать токсичные вещества, на всякий случай отпугивающие насекомых. Этот же механизм используют многие другие растения.
Видео: https://vkvideo.ru/video_ext.php?oid=-17862264&id=456247774&hd=2
А пару лет назад в Тель-Авивском университете изучали, как ведут себя в условиях стресса помидоры и табак. Растения помещали в звукопоглощающие коробы, где были установлены микрофоны, и принимались их истязать. Одни не поливали на протяжении пяти дней, другим обрезали стебли.
Оказалось, что, когда им ничто не угрожает, томаты и табак издают редкие звуки (не чаще одного раза в час) в ультразвуковом диапазоне, похожие на щелчок лопающейся пузырчатой плёнки. А в условиях стресса они «кричат» десятки раз за час. Учёные предположили, что это, возможно, сигналы другим растениям, чтобы те успели подготовиться: вдруг это шастает травоядный зверь, обгрызающий листья, или прилетело насекомое-вредитель?
Так вот, учёные Оксфордского университета применили моделирование, и оно привело их к неожиданному выводу. Оказывается, растениям невыгодно быть альтруистами и выручать своих соседей. Наоборот, им выгодно их обманывать, вынуждая расходовать защитные ресурсы. Это даёт конкурентное преимущество.
Выгода от нечестной сигнализации
Речь идёт о наземных растениях, связанных со сложной подземной сетью грибов. Биологи называют это «древесной паутиной». Её образуют микоризные грибы — особая группа лесных почвенных грибов, формирующих симбиоз с корнями высших растений. Получается взаимовыгодное существование: гриб получает от дерева углеводы и аминокислоты, а сам даёт ему возможность всасывать нужный объём воды и минеральных веществ.
Предыдущие исследования установили, что через «древесную паутину» передаются не только питательные вещества, но и кое-какая информация. Но не было понятно, когда это происходит и с какой целью делается.
Здравый смысл подсказывал, что передача сигналов опасности между растениями противоречит эволюционной теории. Ведь такая передача должна быть выгодна как получателю сигнала, так и его отправителю. Но почему растение, подвергшееся атаке, должно заботиться о соседях, сообщая им об опасности? Ему ведь приходится конкурировать с ними за ресурсы — солнечный свет и питательные вещества. Никакой выгоды в том, чтобы предупреждать их о прилетевшем жуке-вредителе, нет! А вот сделать это, когда никакого жука поблизости не наблюдается, подать ложный сигнал тревоги — это может быть выгодно.
«Наши выводы показывают, что растения, вероятно, будут прибегать к обману, а не к альтруизму. Например, они могут посылать сигналы о нападении травоядных животных, даже если их рядом нет. Растения могут получить выгоду от нечестной сигнализации, поскольку она наносит вред их местным конкурентам, заставляя их расходовать силы на ненужную защиту», — говорит руководитель исследования, биолог Томас Скотт из Оксфордского университета.
Возможно, это делают грибы
Математические модели обнаружили, что существуют лишь два сценария, способных объяснить, по какой причине соседние растения посылают другим защитные сигналы в случае нападения.
Первый — это непроизвольная реакция. Даже если растение не хочет предупреждать об опасности, этот «крик» вырывается у него сам собой, как, допустим, и у человека, кем-то внезапно напуганного. То есть растение не может не «кричать», а соседи его просто «подслушивают».
Вторая версия: это делают не растения, а те самые микоризные грибы, которые соединяют их в «древесную паутину». Ведь им-то как раз выгодно, чтобы все растения, к корням которых у них есть доступ, были целы и здоровы! Вот такой вот выверт природы.
«Микоризные грибы зависят от растений в сети в плане углеводов, поэтому им важно поддерживать их в хорошем состоянии, — объясняет Томас Скотт. — Возможно, грибы подслушивают своих партнёров-растений, определяя, когда одно из них подверглось нападению, и предупреждая другие, чтобы они подготовились».
Учёные отмечают, что результат их исследования ставит под сомнение расхожее мнение об альтруизме растений. И требует пересмотреть эту и другие гипотезы.
