Растения могут разговаривать не только друг с другом. Вот как они это делают
Недавно мы писали о том, что широкий спектр видов — от помидоров до кактусов — издает ультразвуковые хлопающие звуки, когда испытывают стресс. Эти сообщения могут слышать насекомые, например, мотыльки, а также летучие и обычные мыши. Но как растения общаются с остальными представителями живого? Разбираемся.
Помощь в случае опасности
Когда траву срезают, она выделяет газообразные химикаты — сигнал бедствия — успокаивающий аромат для тех из нас, кто ассоциирует его с пребыванием на улице в теплое время года. Растения выделяют этот запах, когда их съедает гусеница, и, как будто отвечая на их призыв о помощи, другие насекомые замечают это и охотятся на этих гусениц. Сигнал принадлежит к группе химических веществ, называемых летучими, которые перемещаются в виде газов над и под землей. Каждый вид растений имеет свою особую смесь.
Наталья Дударева, биохимик из Университета Пердью, говорит, что эти соединения выполняют множество различных функций. Они способны привлекать опылителей, когда цветок готов, и даже направлять их на неопыленные цветы. Летучие вещества из фруктов привлекают организмы, которые будут поедать и распространять семена. Их также посылают листья, чтобы «опьянить» и отогнать хищников.
Исследователи узнали, что растения могут отправлять сообщения через летучие вещества о конкретных угрозах, с которыми они сталкиваются, например, о хищничестве. Было замечено, что растения, соседствующие с растением, выделяющим летучие вещества, готовятся защищаться от угрозы до того, как сами столкнутся с ней. Растения также могут определять родственные и неродственные растения с помощью летучих веществ и соответствующим образом изменять свое поведение. Например, они обнаруживают потомство и помогают ему расти, а не конкурируют с ним за ресурсы.
Растения выделяют летучие вещества и под землей. Они посылают сигнал «иди сюда» подземным грибам, которые обвивают корень. Многие грибы могут растягиваться и собирать питательные вещества, доставляя их обратно растению в обмен на сахар, который то производит посредством фотосинтеза.
Родственные связи
Дерево в лесу формирует отношения с множеством различных грибов, а один гриб развивает отношения с разными деревьями, соединяя их в микоризную сеть. Интересные «разговоры» происходят там, где гриб встречается с корнем. Обе стороны обмениваются частицами малой РНК, которые меняют экспрессию генов в другом организме. Если гриб — союзник, он говорит: «Можешь мне доверять», и помогает растению развиваться. Если гриб — враг, его малая РНК отключает защитные гены растения, облегчая атаку. Если несколько деревьев связаны одним грибом, они делятся ресурсами. Было обнаружено, что углерод проходит через более старое дерево-«кормилицу», через грибковые сети к другому, более молодому дереву, которое слишком молодо, чтобы получить хороший источник света и фотосинтез.
Под землей растения также общаются с микробами. Подобно грибкам, они притягиваются к корням и прикрепляются к ним, образуя биопленку. Например, активизирующие рост бактерии могут стимулировать защитные силы растений, повышая их устойчивость к болезням.
Исследования микробиома растений под землей помогут обогатить почву, чтобы прокормить наше растущее население.
