Здравствуйте, уважаемые читатели! Каждый в детстве хоть раз слышал от родителей, что нельзя просто так ломать ветки деревьев или рвать цветы – им же больно! Это, конечно, было попыткой сохранить в целости красивую и ухоженную клумбу или куст сирени, но действовали такие речи только на малышей. Дети постарше отмахивались от этих слов, считая просто выдумкой, а кто-то даже хихикал – вот когда цветок скажет, что ему плохо, так и быть, не буду больше хулиганить. Льюис Кэрролл в одной из сказок об Алисе вообще целый сад создал с говорящими цветами, чтобы подчеркнуть, насколько странной была Зазеркальная страна.
#КнигаРастений задумалась... а вдруг? Вдруг растения все-таки издают какие-то звуки? О членораздельной речи мечтать не приходится – для этого нужен очень сложный и развитый речевой аппарат, легкие, все прочее, присущее лишь животным. А вот что-то простенькое, щелчки там, поскрипывания, посвистывания? Помимо тех, что производятся внешними воздействиями. И, знаете, совсем недавно, весной 2023 года (а вернее, 30 марта), в журнале Cell была опубликована статья, в которой ученые из Тель-Авива экспериментальным путем доказали, что растения могут «сообщить» о своем плохом самочувствии. Это, конечно, не горестные вопли и даже не тихий плач, всего лишь серии ультразвуковых щелчков, но для науки и этого достаточно!
Само собой, давно известно, что растения могут сигнализировать о жизненных неурядицах при помощи химических сигналов. Это не только общеизвестный этилен. В случае нападения листоядных вредителей они выпускают один набор летучих соединений, при механических повреждениях – другой, а зеленый горошек, к примеру, вообще использует контактный способ передачи химической информации. При недостатке влаги одно растение передает химический сигнал другому, и второе, даже если было хорошо полито, на всякий случай закрывает устьица, сохраняя влагу. При изоляции корневых систем этих двух «собеседников» один из них, страдая от жажды, устьица закрывает, а второй, которого полили как следует, никак не реагирует на поведение первого.
А вот акустические сигналы… В 1996 году ботаники заметили, что при недостатке все той же влаги растения определенным образом вибрируют за счет кавитации – процесса образования пузырьков газа в жидкости под действием местного снижения давления в сосудах ксилемы – проводящей ткани. К стволам деревьев крепили чувствительные датчики и регистрировали акустические сигналы. Да, выяснилось, что этот шум присущ очень многим видам растений, но дальше этих наблюдений и кавитационной гипотезы возникновения шума дело не пошло. Во-первых, было очень трудно доказать, что шумят именно растения, ведь на записи могли запечатлеться артефакты, рожденные звукозаписывающей аппаратурой, да и довольно трудно выделить из общего шума щелчки определенного растения. А во-вторых, гораздо труднее проверить, являются ли эти щелчки для растения значимой адаптацией, а не возникают, скажем, сами собой. Ксилема подсыхает, вибрирует... в общем, пришлось на время оставить изыскания.
Затем ученые из Тель-Авива решили повторить эксперимент, но уже в лабораторных условиях. Они сосредоточились на решении технической проблемы – при нынешнем уровне оборудования это довольно просто, было бы желание. Для исследования взяли растения табака и томата. Горшочки с образцами поместили в ящик из толстого дерева, покрытый изнутри приличным слоем звукоизолирующей пены. Шум снаружи был надежно отсечен. На расстоянии 10 см установили по два сверхчувствительных микрофона, сфокусировав их на стеблях. Первое растение каждого вида перестали поливать, у второго надрезали стебель, а третье стрессу не подвергалось. Регистрировали только те сигналы, которые поступали от стеблей, не беря во внимание все остальные. Для контроля ставили точно такой же ящик, в котором были горшки без растений. Так удалось зафиксировать специфический аудиосигнал растений в ответ на тот или иной стресс-фактор.
Эксперимент повторили в теплицах без звукоизоляции и звукоподавления, вокруг стоял обычный шум – чтобы узнать, можно ли по этим самым специфичным сигналам выявить в теплице угнетенное растение. Да и вообще, будет ли «голос» отдельного растения различим на общем шумовом фоне? Выяснилось следующее: в нормальном состоянии растения издают щелчки 1-2 раза в час. Томат, который не поливали, щелкает на частотах 20-100 кГц раз в 1-2 минуты. Табак с поврежденным стеблем щелкает в полтора раза реже, остальные же растения издают «тревожные сигналы» раз в 5-6 минут. Табак, кстати, имеет «в арсенале» еще и особый «сигнал», который издает при вирусном заражении. Точность узнавания специфичных звуков составила 70-75 %, при этом от микрофонных шумов они отличаются со стопроцентной точностью. Были проверены и иные растения: кактус, ростки винограда, пшеница, кукуруза, яснотка... У каждого вида имеются специфичные звуковые реакции для определенного стресс-фактора: недостатка влаги и повреждений стебля.
Итак, действительно, растения издают звуки, их можно различить на фоне общего шума и использовать как сигналы состояния растений... Люди их не слышат, а вот аппаратура, насекомые, летучие мыши и грызуны, роль которых в растительном мире очень важна, вполне. На расстоянии 3-5 метров от собственно растений. К сожалению, рассуждать об адаптивной роли этих самых «сигналов» все еще рано, как и о том, каким образом растения издают свои щелчки. Не были исследованы другие стресс-факторы и то, как животные реагируют на звуки. Возможно, они не будут приближаются к «паникующим» особям, чтобы их съесть или отложить на них яйца, а может, наоборот, поведут себя как санитары, поедая именно ослабленные растения. Точно так же не ясно, могут ли реагировать на эти звуки растения, которые не подвержены стрессу. Ведь для этого нужны еще и уши. С химическими сигналами все более-менее понятно: есть вещество, а есть молекула-рецептор к нему. С акустическими все еще впереди: множество исследований, гипотез и научных теорий.
Если что-то выяснится дополнительно, уважаемые читатели, мы обязательно сообщим вам, ну а сейчас статья подходит к концу. До свидания!