Может показаться, что в ботанике уже невозможно сделать громкое открытие. Естественно, время от времени ученые находят новые растения или необычные адаптации, и вряд ли кого-то в последнее время удивляла новость из этой области науки, кроме самих ботаников. Но иногда и в мире растений проводятся по-настоящему любопытные исследования, как, например, в случае с бокилой трехлистной (Boquila trifoliolata). Изучая её, ученые задаются интереснейшим вопросом: «Неужели растения могут видеть?».
Бокила трехлистная. Эта неприметная на вид лиана произрастает в лесах умеренного пояса Чили и Аргентины. Она славится своей способностью сливаться с окружающими растениями.
Бокила может изменять размер, форму, цвет, ориентацию листьев и длину стебля, чтобы стать максимально похожей на деревья, по которым она вьется. Эта адаптация, возможно, позволяет защититься от жуков, слизней и улиток, которые, будучи введены в заблуждение, принимают бокилу за менее «вкусное» растение и не трогают её.
На сегодняшний день установлено, что лиана способна имитировать листья более десятка видов деревьев. Также она может принимать вид находящихся поблизости растений, к которым даже не прикасается. Наконец, на одном стебле иногда вырастают листья, копируемые у разных соседей. И ученые до сих пор не знают, каким образом бокиле удается достигать этого потрясающего результата.
Мимикрия бокилы
Согласно одной из гипотез, бокила «считывает» ДНК имитирующихся ею растений. Этот трюк известен как «горизонтальный перенос генов», что подразумевает передачу релевантной информации одним взрослым организмом другому. Данный феномен весьма распространен среди микробов. Бактерии с его помощью делятся друг с другом генами, отвечающими за устойчивость к антибиотикам.
Также известно, что ДНК передается даже между многоклеточными организмами. Так, например, ученые недавно обнаружили гены, которыми рис поделился с просо, хотя два этих вида эволюционно разделились от 30 до 60 миллионов лет назад. Однако объяснение быстрой мимикрии с помощью горизонтального переноса генов выглядит все же крайне сомнительно. Это, если перенести ситуацию на людей, было бы равнозначно смене цвета глаз в результате рукопожатия или трансформации волос из прямых в кучерявые после поцелуя.
Однако в 2021 году ученые, описали возможный механизм обмена генами. Гипотеза говорит о том, что бактерии, переносящиеся воздушно-капельным путем, доставляют ДНК имитирующихся деревьев на листья бокилы. Полученная информация внедряется в гены лианы и используется для осуществления трансформаций. Звучит диковато, но это только подчеркивает, с насколько странным феноменом мы имеем дело.
Чтобы проверить свою теорию, исследователи секвенировали ДНК бактерий, населяющих листья бокилы и имитирующихся ею растений. Оказалось, что эти сообщества весьма похожи.
Более того, заметно отличались популяции микробов на изменивших форму листьях лианы и тех, которые сохранили свои естественные очертания. Эти результаты намекают на то, что бактерии и в самом деле играют определенную роль в обмене генетическим материалом. Для ботаники эта идея кажется революционной. При этом авторы гипотезы честно признают, что она требует дополнительного подтверждения. Если учесть, насколько необычен рассматриваемый феномен, то и доказательства здесь должны быть поистине экстраординарными.
Спорный эксперимент по выявлению «зрения» у растений
Существует ещё одно объяснение способности бокилы к мимикрии, и оно даже более «дикое», чем первое. В сентябре 2021 года исследователи из США и Германии попытались проверить крайне спорную идею о том, что эти лианы могут видеть.
Предположение о наличии «зрения» у растений было сформулировано ещё в 1905 году. Его авторство принадлежит австрийскому ботанику Готлибу Хаберландту. Он считал, что внешний слой листьев может работать как линза, фокусируя лучи на светочувствительных клетках, образующих так называемые оцеллии. Надо заметить, что свидетельства наличия простейших фоторецепторов у растений и в самом деле обнаружены, но позволяют ли эти клетки идентифицировать формы или цвета, никто ещё не знает.
Итак, ученые решили проверить, сможет ли лиана имитировать пластиковые растения, у которых нет и не может быть генов. Если бы мимикрия сработала и в данном случае, это значило бы, что все происходит без копирования ДНК и переработки каких бы то ни было химических сигналов.
Нижняя часть лиан была прикрыта полкой, которая загораживала обзор на объект копирования. Верхние листья, поднявшиеся над этой искусственной преградой, как сообщается, трансформировались, в то время как те, что остались ниже, увеличились в размерах, но очертаний не изменили. На основании этих наблюдений авторы исследования сделали вывод, что бокила и в самом деле может видеть.
Коллеги ученых крайне скептически отнеслись к их работе. Жестокой критике подверглись как использовавшиеся методы, так и организация исследования. Было указано, что важнейшие переменные, способные влиять на форму листьев, вроде их возраста и уровня освещенности, должным образом не контролировались.
Вызвало недоумение и отсутствие объяснения физического механизма «зрения» растений, но авторы исследования не отчаиваются и продолжают свои эксперименты с Boquila trifoliolata, пытаясь добыть все необходимые доказательства.
Что ж, остается дождаться, когда если не эти, так другие ботаники найдут объяснение мимикрии бокилы. Которая лишний раз показывает, как мало мы знаем о природе. Кто-нибудь теперь может вообще гарантировать, что наши любимые кактусы не подсматривают за нами?