Растения «предупреждают» своих собратьев об опасности

Американский школьник выяснил, что поврежденные растения выделяют в атмосферу особые химические вещества, которые являются сигналом об опасности для здоровых растений, находящихся поблизости.
Растения «предупреждают» своих собратьев об опасности
Kathy F. Atkinson/ University of Delaware

Когда Харш Бэис, профессор из Делавэрского университета в США, написал письмо старшекласснику Коннору Суини с приглашением пройти исследовательскую стажировку по ботанике, он еще не знал, что их ждет невероятное открытие.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Спустя два года исследований и десяток экспериментов Коннор Суини стал соавтором статьи в ведущем научном журнале Frontiers in Plant Science – небывалый успех для школьника. Открытие, которое он сделал вместе со своим наставником, заставит вас задуматься о «диалоге» растений, которые они совершают, когда вы начинаете косить газон или разрешаете кошке играть с комнатными растениями.

Изучая растение семейства капустных Резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana), ботаники обнаружили необычное явление: после того, как они срезали один листок, поврежденное растение «разослало» аварийную тревогу соседним растениям, находящимся в помещении. Получив сигнал, «здоровые» растения начали укрепляться.

Суини работал в лаборатории Бэиса после школы, по выходным и в каникулы. В общей сложности, ему удалось культивировать почти тысячу резуховидок для экспериментов. Он помещал семена в чашки Петри и пробирки, содержавшие агар-агар. Каждая партия семян прорастала примерно через 6 дней, превращаясь в 7-сантиметровые растения с тонкими стеблями и ярко-зелеными листьями.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Kathy F. Atkinson/ University of Delaware

В один из своих рабочих дней школьник положил два уже проросших растения в одну чашку Петри на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга, а затем сделал два небольших надреза на листе одного из них, чтобы имитировать нападение насекомого.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как рассказывает юный исследователь, то, что произошло дальше, стало для него сюрпризом. На следующий день корни «здорового» растения заметно увеличились и стали крепче, а по бокам появились дополнительные корни.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Увиденное заинтересовало профессора Бэиса, и он попросил своего подопечного повторить эксперимент. На этот раз исследователи решили посадить растения в разные чашки – они хотели убедиться, что между корневыми системами двух образцов не было связи.

«Неповрежденное растение "вырастило" больше корней, чтобы получить питательные вещества», — объясняет Бэис. – «Мы стали искать химические соединения, которые могли бы спровоцировать рост корней».

Jeff Chase/ University of Delaware
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Суини измерил количество ауксинов, гормонов-стимуляторов роста растений. Оказалось, что в «здоровом» растении повышается количество этого гена, если поблизости находится раненый собрат. Также ботаники отметили, что соседи поврежденных растений выделяют ген, соответствующий гену-транспортеру малата ALMT-1. Малат привлекает полезные почвенные микробы, например Bacillus subtilis, который Бэис и его коллеги открыли несколько лет назад. Вероятно, эти микробы «связываются» с корнями растений, чтобы повысить их защиту.

«Таким образом, раненое растение посылает сигналы по воздуху», — заключает профессор Бэис. – «Оно выделяет химические вещества не для того, чтобы помочь себе, а чтобы предупредить "соседей".

Профессор Бэис и его ученик планируют продолжить эксперименты. Они хотят выяснить, что за соединения выделяют больные растения и как долго они сохраняются в атмосфере и в почве.