Ученые сняли на видео «разговор» растения с соседом

Невероятные кадры.

Человеческий глаз этого не увидит, но растения окружены тонким туманом переносимых по воздуху соединений, которые они используют для общения и защиты. Подобно запахам, эти соединения отпугивают голодных травоядных и предупреждают соседние растения о приближении хищников.

Ученые знают об этих защитных механизмах растений ещё с 1980-х – их обнаружили уже более чем у 80 различных видов. Теперь группа японских исследователей смогла выяснить и показать, как растения реагируют на эти «сигналы тревоги», которые передаются по воздуху.

Это как раз то, чего мы до сих пор не понимали в «разговорах» растений: ученые знали, как растения отправляют сообщения, но не представляли, как они их получают.

В новом исследовании молекулярные биологи установили флуоресцентный микроскоп и насос для переноса соединений, выделяемых поврежденными и пораженными насекомыми растениями, на их невредимых соседей.

В своем эксперименте исследователи поместили гусениц бабочки из рода Spodopteralitura на листья, срезанные с растений томата и Arabidopsis thaliana, распространенного сорняка семейства горчичных. Затем они зафиксировали реакцию неповрежденного растения Arabidopsis на сигналы опасности от пострадавших листьев томата.

Растения-адресаты не были обычными сорняками: их генетически изменили так, чтобы их клетки содержали биосенсор, который светился зеленым светом при обнаружении притока ионов кальция. Передача сигналов кальция – это то, что используют для коммуникации и наши клетки.

Команда визуализировала, как растения реагировали на «купание» в летучих соединениях, которые растения выделяют в течение нескольких секунд после повреждения.

На видео зафиксировано, как неповрежденные растения громко и четко воспринимали сообщения своих раненых соседей, отвечая всплесками «сигналов» кальция, которые пробегали по их вытянутым листьям. Анализируя переносимые по воздуху соединения, исследователи обнаружили, что два соединения под названием Z-3-HAL и E-2-HAL индуцируют сигналы кальция у арабидопсиса.

«Мы наконец-то раскрыли сложную историю того, когда, где и как растения реагируют на „предупреждающие сообщения“ по воздуху от своих соседей, которым угрожает опасность. Эта эфирная коммуникационная сеть, скрытая от нашего взгляда, играет ключевую роль в своевременной защите соседних растений от неминуемых угроз», – заключают исследователи.