Новое исследование показало, что растения помидоров и табака издают характерные звуки при срезке или обезвоживании.
Согласно исследованию, опубликованному в Cell, у каждого растения свой «голос», и эти звуки меняются в зависимости от типа и серьезности угрозы, которая их вызывает.
Научные результаты разрушают распространенное представление о растениях как о безмолвных, пассивных второстепенных игроках окружающей среды.
Вместо этого они свидетельствуют, что растения могут посылать сигналы, которые животные в их среде обитания могут слышать и улавливать – и потенциально использовать для изменения своего поведения.
Помидоры, оставленные без воды, начинают издавать шум «на второй день – даже если помидор все еще хорошо выглядит», – рассказывает Лайлах Хадани, математик из Тель-Авивского университета, соавтор исследования.
Звуки, чем-то напоминающие хлопанье попкорна, достигли максимума через пять дней обезвоживания, а затем начали уменьшаться по мере высыхания растения.
Замеры показывают, что звуки издаются с громкостью спокойной человеческой речи, но за пределами диапазона нашего слуха.
Они также различаются в зависимости от растения, производящего их, и формы повреждения: срезанные и обезвоженные растения издавали разные звуки.
Исследование по-новому рисует привычный для нас природный ландшафт. Он теперь наполнен звуками, которые дают возможность населяющим его организмам слышать, что происходит с растениями и окружающей средой в целом.
Хадани руководит лабораторией в Тель-Авивском университете, которая использует машинное обучение для изучения эволюции растений, включая развивающуюся область акустики растений и, в частности, то, как растения используют звук.
Слово «использовать» тут – это настоящая бомба для науки, которая считает растения безмолвными созданиями.
Однако в последние годы жесткий консенсус по этому вопросу постепенно смягчается. Уже на данный момент значительный объем данных свидетельствует о том, что растения излучают сигналы, которые улавливают другие растения и опылители – в частности, выделяя химические вещества, плавающие в воздухе, как обнаружил Ричард Карбан из Калифорнийского университета в Дэвисе.
«Было логично, что растения также используют звук», – поясняет Хадани, ведь для звукоизвлечения требуется мало энергии, а разносится он далеко.
В начале своего научного пути, когда Хадани начинала задумываться о том, чтобы исследовать, могут ли растения слышать звуки окружающей среды и посылать собственные сигналы, коллеги посоветовали ей подождать, чтобы не испортить карьеру.
Один товарищ так и сказал: «Не работай над этим пока не вступишь в должность», – вспоминает Хадани, заметив, что эта тема имеет сомнительный душок в академических кругах.
«Но теперь то всё нормально, когда я полноценный профессор», – иронизирует она.
Предыдущие исследования, проведенные в ее лаборатории, показали, что некоторые растения могут слышать – и изменять свое поведение в зависимости от того, что они слышат.
Когда ее команда воспроизвела звук жужжания пчел возле кустов примулы, их цветы в течение нескольких минут начали выделять более сладкий нектар – чего они не делали при воздействии других частот, говорится в исследовании 2019 года, опубликованном ее командой в журнале Ecology Letters.
Кусты примулы «слышали» пчел через сами цветы, что, возможно, помогает объяснить, почему пчелы парят и жужжат возле цветов, говорит Хадани.
По её словам, результаты 2019-го года открыли тему более серьезных вопросов. Существование звукового канала информации, который дает опылителям возможность сигнализировать растениям о своем присутствии, а растениям – возможность ухаживать за ними, предполагает наличие двусторонних отношений, которые эволюция часто стремится укрепить, добавляет она.
«Как только у вас возникает такое взаимодействие, с обеих сторон происходит отбор для улучшения слуха и издаваемых звуков», – поясняет учёный.
Прослушивание и интерпретация такой информации особенно важно для растений, которые испытывают куда большую потребность, чем животные, чтобы «взаимодействовать со своей средой, реагировать на окружающую среду, ведь они не могут перейти в другое место», – добавляет Хадани.
Уже давно доказано, что растения используют информацию об окружающей среде, чтобы стимулировать выработку новых химических веществ или физиологических реакций, от выработки инсектицидов или удержания воды до поворота вслед за солнцем.
Открытие же того, что растения могут слышать парящих пчел, сразу ставит вопрос: «Могут ли они также передавать новости о засухе или бедствии?»
Ученые выяснили, что они могут это делать с помощью механизма, который все еще плохо изучен – это выпуск пузырьков через свои стебли.
Чтобы определить, слышат ли другие растения и животные звуки плачущих помидор и табака, потребуются дальнейшие исследования. Вероятно, это можно выяснить, наблюдая за их реакцией – будут ли они принимать защитные меры для сохранения влаги или защиты от вредителей.
Такая способность у животных наверняка была бы очень полезной. Например, мотыльки, откладывающие яйца на помидоры, могут слышать частоты в том диапазоне, который передают помидоры. Вопрос лишь в том, с большей или меньшей вероятностью они откладывают яйца на растения, испытывающие недостаток воды? Группа Хадани работает над этим.
Учёная отметила, что полученные результаты показываю преимущество того, что ученые приходят «к проекту, исходя из полностью эволюционно открытого вопроса», а не предполагая, что они понимают, как работает окружающий мир.
