Ложный сигнал тревоги. Растения способны обманывать друг друга

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.

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.

Рано посеешь — много пожнёшь. Когда лучше сажать растения на рассаду? Подробнее

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.

Никогда не сажайте. Какие растения разочаровали агронома в 2024 году Подробнее

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.

«Это просто ошеломляет!» Учёные: грибы показывают признаки интеллекта Подробнее

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.