Ученые выяснили: от стресса растения «кричат» ультразвуком

Итоги своих экспериментов ученые опубликовали в мартовском номере журнала Cell, чтобы с ними могли ознакомиться все желающие.

В представленных материалах они написали следующее: «... все растения способны издавать щелкающие или хлопающие звуки на ультразвуковых частотах, которые невозможно услышать невооружённым человеческим ухом. Когда они испытывают стресс, то эти "голоса" заметно усиливаются. Вполне возможно, что такая особенность — это один из способов сообщить окружающим о своём бедствии».

В чем заключалась суть эксперимента? Израильские ученые разделили подопытные растения на две группы. Первые были полностью здоровы — не страдали от вредителей, обезвоживания или физических повреждений. А вот второй группе не повезло: их обрезали ножницами, либо специально переставали поливать.

Рядом со всеми растениями были поставлены записывающие устройства, которые и записали «жалобы» пострадавших. При этом для чистоты эксперимента каждый его этап повторялся дважды: сперва в специальном звукоизоляционном боксе, а потом — в обычной теплице. И оба раза удалось зафиксировать «крики» растений в диапазоне ультразвука, то есть, за пределами 20 000 Гц.

А в этом видео можете послушать, как звучит «голос» возмущенного кактуса.

Биологи давно знали, что растения могут общаться при помощи химических сигналов. К примеру, кустики зеленого горошка передавали друг другу информацию о недостатке влаги по корневой системе.

Когда один из них переставали поливать, то горошек тут же закрывал устьица, чтобы уменьшить испарения воды из стеблей и листьев. При этом соседнее растение делало то же самое, хотя ему полив не уменьшали — оно просто заранее подстраховывалось.

Такие способности ученых не удивляли, а вот звуковая сигнализация стала для всех сюрпризом. Причиной акустических сигналов оказалась кавитация — это процесс, во время которого по сосудам проводящей ткани растений движется вода, насыщенная пузырьками воздуха. Когда они лопаются, то издают те самые ультразвуковые хлопки и щелчки. И чем сильнее обезвоживание у растения, тем чаще и громче они звучат.

Дальнейшие опыты специалистов из Тель-Авивского университета показали, что растения шумно реагируют не только на обрезку стеблей и засуху, но и на нападение вредителей, бактерий или вирусов. Умение расшифровывать сигналы сельскохозяйственных культур (к примеру, пшеницы, картофеля, кукурузы) может оказаться очень полезным, так как позволит вовремя принять меры, если посадки пострадают.

Способность угнетенных растений издавать громкие ультразвуковые «крики» стала далеко не первой сенсацией в сфере биологии. В 2019 году группа американских ученых из Корнельского университета, которую возглавил профессор экологии и эволюционной биологии Андре Кесслер, обнародовала результаты своего двенадцатилетнего исследования.

Среди прочего они провели ряд опытов с золотарником высочайшим Solidago altissima. Их наблюдения показали, что растения могут обмениваться «сообщениями» при помощи так называемых ЛОС — летучих органических соединений. Благодаря им они оперативно передают информацию о нападении вредителей.

Когда один из экземпляров золотарника подвергся атаке со стороны жука-листоеда, остальные растения быстро «учуяли» случившуюся беду и тут же изменили свой метаболизм, образовав в своих тканях особые защитные соединений. Эти вещества убивают опасных насекомых и вредят травоядным животным, действуя как лейкоциты, которые уничтожают инородные тела (вирусы, бактерии) в крови человека.

Как отметил Андре Кесслер, это очень похоже на нашу иммунную систему: хотя у растений нет антител, как у людей, зато они могут бороться с вредителями токсичными химическими веществами.