Когда «древесная паутина» была впервые описана в журнале Nature в 1997 году, наш взгляд на жизнь растений приобрел утопический оттенок. Но новое исследование предполагает, что эта коммуникационная сеть между растениями может быть не такой уж альтруистичной — и даже может использоваться для саботажа. Статья с результатами была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Растения могут посылать и получать химические сигналы с помощью микоризных грибковых сетей, которые соединяют их корни под землей. Это явление было описано лесным экологом Сюзанной Симард и ее коллегами почти три десятилетия назад, и теперь его ласково называют «древесной паутиной».
Например, ученые заметили, что когда гусеница откусывает кусочек листа томата, соседнее растение, связанное с первым микоризной, увеличивает выработку ферментов, отпугивающих насекомых, в своем генетическом арсенале.
Легко предположить, что подвергшееся атаке растение активно посылает соседям предупреждающий сигнал, словно персонаж фильма ужасов, попавший в ловушку: «забудьте обо мне — спасайтесь сами!» И именно так многие интерпретируют это явление.
Однако трио биологов из Оксфордского университета и Амстердамского свободного университета (VU) подозревают, что такой взгляд на коммуникацию растений может быть слишком радужным.
«Нет никаких сомнений в том, что информация передается. Организмы постоянно обнаруживают и обрабатывают информацию об окружающей среде», — говорит эволюционный биолог из VU Тоби Кирс. «Вопрос в том, посылают ли растения сигналы, чтобы предупредить друг друга. Возможно, как и сплетничающие соседи, одно растение просто подслушивает другое».
Команда использовала математические модели, чтобы выявить возможные эволюционные движущие силы предполагаемой системы предупреждающих сигналов.
Вполне логично, что растения могли эволюционировать, чтобы распознавать признаки бедствия среди своих сородичей и реагировать защитными реакциями: физическая способность делать это помогает им отражать нападение собственных гусениц еще до того, как оно произойдет.
Но растение, посылающее этот сигнал, не обязательно выигрывает от этого взаимодействия. Моделирование команды показало, что предоставление соседям такого преимущества может на самом деле принести растению больше вреда, чем пользы. Эволюционное давление в их моделировании, например, конкуренция с соседними растениями за питательные вещества и солнечный свет, фактически отобрало против такой альтруистической черты.
«Действительно, отбор часто более склонен подталкивать поведение растений в противоположном направлении — когда растения подают нечестные сигналы об атаке, которая не произошла, или подавляют сигнал о том, что они подверглись атаке», — пишут авторы.
«Например, растения могут подавать сигнал о нападении травоядного животного, даже если такового нет», — говорит Томас Скотт из Оксфордского университета. «Растения могут извлечь выгоду из нечестной сигнализации, поскольку она наносит вред их местным конкурентам, обманывая их и заставляя вкладывать средства в дорогостоящие механизмы защиты травоядных».
Однако природа может отсеять слишком часто плачущую гусеницу. Если ложь достаточно плодовита, растения могут вообще перестать «доверять» сообщениям от своих соседей.
В любом случае, мы снова и снова видим примеры того, что часто интерпретируется как «честная сигнализация» в растительном мире. Основываясь на своих моделях, авторы рассуждают о том, что, помимо альтруизма, должно быть какое-то другое эволюционное преимущество.
Одним из вариантов является то, что растению, находящемуся в осаде, слишком сложно заглушить химический крик, который непреднамеренно предупреждает соседей о готовящейся атаке.
«Например, в природе может оказаться слишком затратным или даже невозможным подавить все сигналы нападения травоядных животных, учитывая огромный объем и разнообразие таких сигналов, передаваемых по воздуху или через грибковые сети», — пишут авторы.
Другой вариант заключается в том, что грибы, а не растения, посылают предупреждающие сигналы, дергают рычаг в своего рода подземной проблеме тележки. Они заинтересованы в том, чтобы обеспечить выживание как можно большего количества растений-хозяев, а не защищать только одно.
Возможно, в каком-то смысле «лесная паутина» имеет больше общего с нашим Интернетом, чем нам хотелось бы признать: она также может быть переполнена дезинформацией и эгоистичными интересами.
Турбулентность нарушает процесс звездообразования в квинтете Стефана
Движение газа, участвующего в звездообразовании в галактиках, является фундаментальным вопросом астрономических исследований. Галактики — это огромные взаимодействующие системы, в которых молекулярный водород подвергается воздействию множества сил. Он растягивается в потоки…
Изысканное птичье перо возрастом 66 млн лет сохранилось в экскрементах динозавра
Птица, которую 66 миллионов лет назад съел (и частично вывел из организма) динозавр, оставила после себя перья — образцы лучшей сохранности из всех, что ученым когда-либо удавалось извлечь из пород…
Сверхэффективные компьютеры инопланетян могут посылать сигналы для обнаружения
Нравится нам это или нет, но искусственный интеллект, скорее всего, останется с нами надолго. Его ненасытная потребность в вычислительной мощности перегрузила как производителей микросхем, так и энергетические компании. Хотя наша…
МО: за ночь над регионами России сбили 230 украинских беспилотников
Российские силы ПВО сбили 230 украинских беспилотников самолетного типа над регионами России за ночь, сообщили в Минобороны РФ. "С 20:00 11 сентября до 08:00 мск 12 сентября дежурными силами ПВО…
Шуваев: за сутки в Белгородской области из-за атак ВСУ погиб 1 человек, 14 были ранены
В Белгородской области за сутки 1 человек погиб, 14, в том числе 4 детей, получили ранения в результате атак ВСУ, сообщил в "Максе" врио губернатора региона Александр Шуваев. "Во время…
Хинштейн: за сутки в Курской области из-за удара ВСУ погиб мужчина
Мужчина погиб в результате удара ВСУ в поселке Глушково Курской области за прошедшие сутки. Об этом сообщил губернатор региона Александр Хинштейн в "Максе". "В результате атак, к глубокой скорби, в…
Украинцы все чаще чувствуют себя в Европе нежеланными гостями
Беженцам с Украины все сложнее находить безопасные для себя страны на территории Европы. Так, в Поль...
Ученые наблюдали за тем, как клетки взаимодействуют в пределах всего организма
Биология — наука о живых организмах — порой, надо признать, несколько упрощенно понимает мир. В зави...
Финляндия ограничила доступ к полученным из России документам до 9999 года. А они таки оптимисты!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".