Впервые показан разговор между растениями: о чем они говорят

Ученые показали, что растения окружены тонким туманом переносимых по воздуху соединений, которые используются для защиты и общения. Как и запахи, обнаруженные соединения отпугивают голодных травоядных и могут даже предупреждать растения о приближающихся хищниках, пишет Science Alert.

Исследователи знали о таких защитных механизмах растений с 1980-х годов и к настоящему времени, обнаружили их у более чем 80 видов растений. Сейчас же группа исследователей смогла снять на видео, как растения получают и реагируют на воздушные сигналы тревоги.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Дело в том, что на протяжении долгого времени мы знали, что растения отправляют сообщения, но не знали, как они их получают.

Молекулярные биологи из Университета Сайтама в Японии Юри Аратани и Такуя Уэмура со своей командой провели интересный эксперимент.

Гусениц (Spodopteralitura) посадили на листья томата и растение резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana), которое является распространенным видом сорняка из семейства горчичных. Исследователи стали свидетелями того, как резуховидка, на которой не было насекомых, получила сигнал о приближающейся опасности.

Растение было не совсем обычным сорняком, оно было генетически изменено, чтобы его клетки содержали биосенсор, который светился зеленым светом при обнаружении притока ионов кальция. Передача ионов кальция также используется человеческими клетками для общения друг с другом.

Команде удалось визуализировать, как растения реагировали на летучие соединения, выбрасываемые поврежденными растениями в течение нескольких секунд. Как видно на видео, растения очень четко воспринимали сообщения от раненных соседей, отвечая всплесками кальция, которые пробегали по листьям.

В ходе анализа этих соединений, ученые обнаружили два соединения под названием Z-3-HAL и E-2-HAL, которые вызывают сигналы об опасности у сорняка.

Также удалось выяснить, какие клетки первыми реагируют на сигналы опасности, оснастив растение Arabidopsis флуоресцентными сенсорами исключительно в замыкающих, мезофилльных или эпидермальных клетках.

Замыкающие клетки – это бобовидные клетки на поверхности растений, из которых образуются устьица, иными словами поры. Они открываются, когда растения выбрасывают в атмосферу CO2. Клетки мезофилла представляют собой внутреннюю ткань листьев, а эпидермальные клетки — это внешний слой или кожица листьев растений.

Под воздействием соединения Z-3-HAL замыкающие клетки растения генерировали сигналы кальция в течение минуты, после чего клетки мезофилла улавливали сообщение.

Предварительная обработка растений фитогормоном, который закрывает устьица, значительно снизил передачу сигналов кальция, а это означает, что устьица работают как "ноздри" растений.

"Мы наконец-то разобрались в этой сложной истории, того где и как растения реагируют на сигналы тревоги от своих соседей, которым угрожает опасность", — говорит старший автор исследования, молекулярный биолог из Университета Сайтама Масацугу Тойота.