Мир растений, кажущийся тихим и спокойным на поверхности, скрывает в себе ожесточенную борьбу за выживание, разворачивающуюся под нашими ногами. Исследование, опубликованное 21 января в журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), под руководством Томаса Скотта, эволюционного теоретика из Оксфордского университета, и Тоби Кирса, эволюционного биолога из Vrije Universiteit в Амстердаме и исполнительного директора SPUN (Общества защиты подземных сетей), развенчивает миф о доброте и взаимопомощи в растительном царстве. Работа показывает, что растения скорее склонны к обману и эгоистичному поведению по отношению к своим соседям, нежели к альтруистическим предупреждениям об опасности.
Основная мысль исследования заключается в том, что растения могут использовать ложные сигналы тревоги для того, чтобы заставить соседние растения тратить свои ресурсы на защиту. В условиях конкуренции за свет и питательные вещества, обман оказывается более выгодной стратегией, чем честное предупреждение. Защитные механизмы, как выяснилось, очень энергозатратны для растений, и поэтому манипулирование соседями для ослабления их обороны становится весьма привлекательной тактикой.
Особое внимание в исследовании уделяется микоризной сети, также известной как "wood wide web", — подземной грибковой сети, связывающей корни растений. Эта сеть играет ключевую роль в коммуникации между растениями. Грибы, входящие в состав микоризной сети, получают от растений углеводы, продукты фотосинтеза, а взамен обеспечивают их питательными веществами. Однако, эта сеть служит не только для взаимовыгодного обмена ресурсами.
Согласно исследованию, растения используют химические соединения в качестве сигналов тревоги, что позволяет им реагировать на нападения травоядных или вспышки болезней. Защита, тем не менее, требует значительных энергетических затрат. В свою очередь, соседние растения могут улавливать эти сигналы, даже если они не предназначены для них напрямую – подобно «невольному румянцу», вызванному стрессом. В результате, растения могут подслушивать сигналы друг друга и прибегать к обманным приемам.
Интересно, что сама микоризная сеть может также играть роль в предупреждении растений об опасности. Поскольку здоровье растений, входящих в сеть, напрямую влияет на благополучие грибов, сеть может передавать сигналы об атаках, обеспечивая собственную защиту и целостность.
Несмотря на то, что ранее ученые наблюдали признаки "общения" между растениями, эта работа, опираясь на математическое моделирование, впервые так ясно демонстрирует, что конкуренция является главным движущим фактором во взаимодействиях между растениями. Моделирование показало, что выгоднее быть обманщиком, чем альтруистом.
Примечательно, что от 80% до 90% всех видов растений используют микоризную сеть для коммуникации, что делает эту сеть одним из важнейших элементов экосистемы. Понимание этих механизмов обмена ресурсами и информацией дает ключ к пониманию взаимоотношений между растениями и их окружающей средой.
В статье также приводятся примеры других интересных растительных явлений, таких как Pando, самого большого организма в мире, механизм разбрасывания семян огурца-брызгуна, а также влияние повышения температуры в вечной мерзлоте Антарктиды на распространение определенных видов деревьев. Эти примеры демонстрируют сложность и разнообразие растительного мира.
В заключении, исследование, проведенное Томасом Скоттом и Тоби Кирсом и их коллегами, переворачивает наше понимание «дружеских» отношений в растительном мире. Оно показывает, что конкуренция и эгоизм являются двигателями эволюции даже на таком, казалось бы, мирном уровне. Тайные игры, разыгрываемые в подземной сети, подчеркивают, что даже под покровом зелени разворачивается непрерывная битва за выживание.
Изображение носит иллюстративный характер
Основная мысль исследования заключается в том, что растения могут использовать ложные сигналы тревоги для того, чтобы заставить соседние растения тратить свои ресурсы на защиту. В условиях конкуренции за свет и питательные вещества, обман оказывается более выгодной стратегией, чем честное предупреждение. Защитные механизмы, как выяснилось, очень энергозатратны для растений, и поэтому манипулирование соседями для ослабления их обороны становится весьма привлекательной тактикой.
Особое внимание в исследовании уделяется микоризной сети, также известной как "wood wide web", — подземной грибковой сети, связывающей корни растений. Эта сеть играет ключевую роль в коммуникации между растениями. Грибы, входящие в состав микоризной сети, получают от растений углеводы, продукты фотосинтеза, а взамен обеспечивают их питательными веществами. Однако, эта сеть служит не только для взаимовыгодного обмена ресурсами.
Согласно исследованию, растения используют химические соединения в качестве сигналов тревоги, что позволяет им реагировать на нападения травоядных или вспышки болезней. Защита, тем не менее, требует значительных энергетических затрат. В свою очередь, соседние растения могут улавливать эти сигналы, даже если они не предназначены для них напрямую – подобно «невольному румянцу», вызванному стрессом. В результате, растения могут подслушивать сигналы друг друга и прибегать к обманным приемам.
Интересно, что сама микоризная сеть может также играть роль в предупреждении растений об опасности. Поскольку здоровье растений, входящих в сеть, напрямую влияет на благополучие грибов, сеть может передавать сигналы об атаках, обеспечивая собственную защиту и целостность.
Несмотря на то, что ранее ученые наблюдали признаки "общения" между растениями, эта работа, опираясь на математическое моделирование, впервые так ясно демонстрирует, что конкуренция является главным движущим фактором во взаимодействиях между растениями. Моделирование показало, что выгоднее быть обманщиком, чем альтруистом.
Примечательно, что от 80% до 90% всех видов растений используют микоризную сеть для коммуникации, что делает эту сеть одним из важнейших элементов экосистемы. Понимание этих механизмов обмена ресурсами и информацией дает ключ к пониманию взаимоотношений между растениями и их окружающей средой.
В статье также приводятся примеры других интересных растительных явлений, таких как Pando, самого большого организма в мире, механизм разбрасывания семян огурца-брызгуна, а также влияние повышения температуры в вечной мерзлоте Антарктиды на распространение определенных видов деревьев. Эти примеры демонстрируют сложность и разнообразие растительного мира.
В заключении, исследование, проведенное Томасом Скоттом и Тоби Кирсом и их коллегами, переворачивает наше понимание «дружеских» отношений в растительном мире. Оно показывает, что конкуренция и эгоизм являются двигателями эволюции даже на таком, казалось бы, мирном уровне. Тайные игры, разыгрываемые в подземной сети, подчеркивают, что даже под покровом зелени разворачивается непрерывная битва за выживание.
