Как растения предупреждают соседей об опасности: ученые показали на видео

Механизм в целом был понятен: пораненное животным или инструментом растение выпускает в воздух особые летучие соединения. Его сородичи рядом улавливают этот химический сигнал и запускают внутренние системы защиты. Так общаются более 80 видов растений. Но как именно работает эта «химическая почта»? Какие именно молекулы кричат «Опасно!»? Это и предстояло выяснить.

Подготовка к исследованию

Японские биологи из Сайтамского университета, чья работа вышла в Nature Communications, подошли к вопросу с истинно научной изобретательностью. Они взяли листья томата и неприхотливого сорняка резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). Часть листьев надрезали, на другие посадили прожорливых гусениц — создали две модели стресса.

Затем команда сконструировала специальную установку, которая позволяла направленно перекачивать летучие соединения от «пострадавших» растений к «спокойным» соседям. Но как увидеть реакцию тех, кто получает сигнал? Для этого в дело вступила мимоза стыдливая (Mimosa pudica). Ее генетически модифицировали, встроив биосенсор: при обнаружении притока ионов кальция — ключевого сигнала стресса у растений — клетки начинали светиться зеленым. Гениально и красиво!

Общение растений

И что же увидели ученые? Оба типа сигналов — и от гусениц, и от механических повреждений — вызывали всплески ионов кальция у растений-реципиентов. Зеленое свечение ясно показывало: сообщение получено, защита активирована!

Дальнейший химический анализ выявил конкретных «курьеров». Ими оказались два вещества: Z-3-HAL и E-2-HAL. Они относятся к так называемым летучим веществам зеленых листьев (Green leaf volatiles), тот самый знакомый запах свежескошенной травы. Получается, аромат летнего луга — это на самом деле оживленная переписка растений?

У растений, разумеется, нет носа. Но эти летучие соединения легко просачиваются через устьица — микроскопические поры в листьях. Проникнув внутрь, они запускают целый каскад защитных реакций. Не правда ли, удивительно, насколько сложна и «осознанна» жизнь даже у, казалось бы, неподвижных организмов?

Посмотреть на то, как проходило общение растений можно здесь:

Кстати, растения — это не только коммуникаторы, но и источник удивительных веществ. Помните, мы рассказывали, как ядовитое растение помогло создать перспективное средство для контроля веса? Если пропустили — обязательно почитайте, это другая сторона зеленой магии.