Биологи обнаружили, что растения могут предупреждать друг друга о появлении травоядных животных. Лучше других эта особенность развита у полыни, которая узнает своих «родственников».
Ричарду Карбану из Университета Калифорнии и Каори Шиойири из Киотского университета (Япония) удалось подтвердить то, что полынь может предупреждать соседние кусты о поедании ее кузнечиками. Ученые также выяснили, что это предупреждение хорошо понимают только близкие «родственники», то есть кусты, которые получены размножением черенками от общего родителя.
Чтобы не жевали - надо стать несъедобным
О том, что растения могут передавать сигналы, ученые знали давно. Например, корни амброзии при контакте с корнями других растений подавляют их рост, но не влияют на рост друг друга. А что касается полыни, то еще в 2003 г. Карбан и его коллеги обнаружили то, что она может принимать защитные меры против кузнечиков, производя вещество, делающее листья несъедобными для насекомых.
Более того, тогда биологи выяснили, что поедаемое растение выделяет в воздух летучие вещества, которые и улавливают соседи. Полынь, к примеру, «унюхивая» такой запах, сразу же приступает к выработке собственного защитного фермента.
Такое «общение» растений не требует наличия у них нервной системы, подвижности или специальных органов речи или иных проявлений психики и не свидетельствует о наличии у растений эмоций. Ученые подчеркивают, что в обмене растений сигналами нет ничего уникального: на это способны и бактерии. Однако ученые сделали одно открытие, которое уже не столь тривиально: они выяснили, что полынь узнает своих «родственников»!
Клон предупреждает клона
Исследователи взяли куст полыни и размножили его черенками. Обычно полынь так не размножается, но у ученых была своя цель: они хотели получить кусты, которые генетически не отличаются друг от друга. Выросшие из черенков от одного «родителя» кусты оказываются, по сути, клонами, с совершенно одинаковыми клетками. Биологи предположили, что данное обстоятельство может повлиять на узнаваемость «родственниками» сигналов тревоги, испускаемых кустом, который подвергся атаке вредителя.
Предположение оказалось верным. Если рядом кузнечики начинали поедать «родственника», куст полыни с помощью фермента делал свои листья непригодными в пищу гораздо быстрее, чем если бы рядом атаке подвергся произвольный, чужой куст того же вида. Реакция на сгрызаемых «родичей» была такой же сильной, как при поедании листьев у самого растения: взаимосвязь между «родственниками» оказалась свойственна не только животному миру.
От эволюции до защиты полей
Биологи считают родственные связи одними из важнейших движущих сил эволюции. Это связано с тем, что предупреждение «родственников» позволяет увеличить число генов, передаваемых далее потомкам. Виды, у которых развивается такое распознавание, получают больше шансов на распространение своего генетического материала. Ученые подчеркивают, что польза от открытия способности растений к общению не исчерпывается пониманием эволюционных процессов.
Поскольку кузнечики - это своего рода аналог сельскохозяйственных вредителей, исследование защитных механизмов, которые вырабатывает, к примеру, поедаемая полынь, может привести к выработке новых методов защиты полезных культур от вредителей.
