Уперше показано розмову між рослинами: про що вони говорять

Учені показали, що рослини оточені тонким туманом сполук, що переносяться повітрям, які використовуються для захисту й спілкування. Як і запахи, виявлені сполуки відлякують голодних травоїдних і можуть навіть попереджати рослин про наближення хижаків, пише Science Alert.

Дослідники знали про такі захисні механізми рослин із 1980-х років і до теперішнього часу виявили їх у більш ніж 80 видів рослин. Зараз же група дослідників змогла зняти на відео, як рослини отримують і реагують на повітряні сигнали тривоги.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Річ у тім, що протягом тривалого часу ми знали, що рослини надсилають повідомлення, але не знали, як вони їх отримують.

Молекулярні біологи з Університету Сайтама в Японії Юрі Аратані й Такуя Уємура зі своєю командою провели цікавий експеримент.

Гусениць (Spodopteralitura) посадили на листя томату й рослину різушку Таля (Arabidopsis thaliana), що є розповсюдженим видом бур'яну з родини капустяних. Дослідники стали свідками того, як різушка, на якій не було комах, отримала сигнал про небезпеку, що наближається.

Рослина була не зовсім звичайним бур'яном, вона була генетично змінена, щоб її клітини містили біосенсор, який світився зеленим світлом у разі виявлення припливу іонів кальцію. Передача іонів кальцію також використовується людськими клітинами для спілкування одна з одною.

Команді вдалося візуалізувати, як рослини реагували на леткі сполуки, що викидалися пошкодженими рослинами протягом декількох секунд. Як видно на відео, рослини дуже чітко сприймали повідомлення від поранених сусідів, відповідаючи сплесками кальцію, які пробігали по листю.

Під час аналізу цих сполук учені виявили дві сполуки під назвою Z-3-HAL і E-2-HAL, які викликають сигнали про небезпеку в бур'яну.

Також вдалося з'ясувати, які клітини першими реагують на сигнали небезпеки, оснастивши рослину Arabidopsis флуоресцентними сенсорами винятково в замикальних, мезофільних або епідермальних клітинах.

Замикальні клітини — це бобовидні клітини на поверхні рослин, із яких утворюються продихи, іншими словами — пори. Вони відкриваються, коли рослини викидають в атмосферу CO2. Клітини мезофіла — це внутрішня тканина листя, а епідермальні клітини — це зовнішній шар або шкірка листя рослин.

Під впливом сполуки Z-3-HAL замикальні клітини рослини генерували сигнали кальцію впродовж хвилини, після чого клітини мезофіла вловлювали повідомлення.

Попередня обробка рослин фітогормоном, який закриває продихи, значно знизила передачу сигналів кальцію, а це означає, що продихи працюють як "ніздрі" рослин.

"Ми нарешті розібралися в цій складній історії, того де і як рослини реагують на сигнали тривоги від своїх сусідів, яким загрожує небезпека", — каже старший автор дослідження, молекулярний біолог із Університету Сайтама Масацугу Тойота.

Нагадаємо, учені спростовують думку про здатність рослин відчувати біль. Рослини не здатні тікати від небезпеки через своє нерухоме положення та відсутність нервової системи або мозку. Проте вони володіють чудовою захисною системою, яка реагує на пошкодження, завдані хижаками, такими як гусениці.