Деревья, растения, грибы: запахи и общение, симпатии и антипатии

Наука изучает язык природы

Растения общаются между собой разными способами. В том числе и с помощью выделяемых газов. Ученые узнали об этом 30 лет назад. Первым заговорил о коммуникации американский эколог Дэвид Роудз. Такой вывод был сделан совершенно случайно. Он занимался изучением гусениц-коконопрядов. Высаживал на ивы и наблюдал, как насекомые их поедают. Специалист уже знал, что у саженцев, которые раньше сталкивались с вредителями, срабатывает защитная реакция: меняется метаболизм и выделяются вещества, которые делают новые листья более жесткими – чтобы гусеницам было не так легко и вкусно «обедать». Как-то Роудз с удивлением заметил, что его гусеницы плохо объедают листья соседних с его подопытными саженцев. Они еще не успели познакомиться с вредителями, но уже отрастили себе очень твердые листья! Продолжая наблюдения, ученый сделал вывод: растения каким-то образом предупреждают друг друга об опасности. И предположил, что делают они это с помощью выделения каких-то летучих веществ.

Новая теория заинтересовала исследователей. Проверить ее решили англичане Болдуин и Шульц. Они обошлись без вредителей – сами пообрывали листья у саженца клена. И действительно, соседние деревья отреагировали на сигналы, подаваемые поврежденным бедолагой, и начали выпускать более жесткие листья.

Ученые поделились наблюдениями в статье в журнале и были едва ли не подняты на смех. Научное сообщество сначала отнеслось к заявлениям о «разговорчивости» деревьев как к ереси. Но все-таки руки потянулись проверить.
В последующие годы в мире было проведено много качественных опытов на данную тему. И в начале XXI века биологи наконец-то смирились с мыслью о том, что и леса, и луга, и культурные плантации живут единым сообществом, внутри которого происходит постоянный обмен информацией.

Но зачем это нужно растениям? По идее, они должны конкурировать между собой за питательные вещества. Некоторые полагают, что первоначально механизм выделения химических соединений был рассчитан исключительно на самосохранение. Грубо говоря, повредили у дерева листья слева – и запах дал понять ветвям справа, что надо становиться в оборону, отращивать листья попрочнее.

Но со временем растения научились «подслушивать» друг друга и реагировать на общую опасность. Более того, они продвинулись дальше, став подавать сигналы не только друг другу, но и некоторым насекомым, способным избавить их от напасти. На это обратили внимание исследователи, которые намеренно заражали бобовые гороховой тлей. Они вдруг обнаружили: запах, выделяемый поврежденными растениями, привлекает ос, которые поедают тлю.

Биологи и лесники задались и другим вопросом: а нет ли еще каких-то способов передачи информации от одного растения к другому? Ученые из Израиля предположили, что общение может происходить и с помощью корней. И оказались правы. Они посадили рядом несколько саженцев гороха, накрыв каждый пластиковым колпаком, не пропускающим запахи. Затем откачали влагу из грунта под одним из них. Через 15 минут растение предсказуемо включило механизм защиты от засухи: закрыло свои устьица – отверстия на листьях, через которые выделяются влага и газы. А через какое-то время режим экономии воды включили и его соседи, хотя под ними «засухи» не было.

Далее исследователи отсадили саженцы подальше, так, чтобы их корни не соприкасались, и повторили опыт. Теперь влагу экономил только тот кустик, которому реально угрожала засуха.

Дальнейшее изучение подземных коммуникаций еще больше удивило. Оказалось, что деревья пользуются не только собственными возможностями, но и подмогой своих сателлитов – грибов.

Мы уже как-то рассказывали об этом. Теперь дополним информацию. О симбиозе (обоюдовыгодном союзе) растений и грибов науке известно давно. Соответствующее открытие сделали биологи. Ряд грибов проникает прямо в корни деревьев и образует там грибницу. Дерево начинает «кормить» гриб углеводами, которые вырабатываются в результате фотосинтеза. А грибница помогает корням укреплять иммунитет, бороться с возбудителями различных заболеваний, всасывать воду, фосфор и питательные вещества из грунта.

С помощью гриба растение использует ресурсы почвы на полную мощность и при этом может позволить вырастить здоровую, красивую наземную часть. Без гриба гораздо больше усилий пошло бы на отращивание корней, способных вытянуть из земли максимум «вкусного». Повторяем, это известно давно. Но вот недавно выяснилось, что грибы помогают корням растений не только питаться, но и общаться, передавая сигналы членов зеленого сообщества на большое расстояние. Делают они это с помощью специальных подземных нитей – гиф, предназначенных для впитывания влаги и питательных веществ. Причем гифовая сеть связывает едва ли не все деревья в лесу.

И еще. У растений оказались свои симпатии и антипатии. Во-первых, выяснилось, что представители флоры мягче относятся к «родственникам», не мешая им развиваться и формируя, таким образом, своеобразный клан сильных особей. Чужаку же, занесенному в их среду случайным семечком, будет гораздо сложнее выжить и вырасти в сильное растение – соседи станут активнее наращивать корни, высасывая из почвы всю «пищу». В то же время родственные растения могут даже сдерживать рост кроны, чтобы не затенять друг друга. К чужакам они безжалостны и в этом вопросе. Стоит ли говорить о том, что полезная информация тоже лучше передается между родственниками. Но это, скорее, объясняется тем, что химический состав летучих веществ у них схожий. Соответственно, они лучше понимают сигналы друг друга.

Подготовил Олег БОРИСОВ