Университет Оксфорда: растения лгут и обманывают друг друга

Вместо того чтобы предупреждать друг друга о грядущей опасности, растения могут извлекать выгоду, скрывая признаки бедствия от своих соседей, или даже вводя их в заблуждение относительно несуществующей угрозы. Новое исследование показывает, что растения могут обманывать своих соседей, заставляя их тратить ресурсы на дорогие механизмы защиты от травоядных.

Фундаментальное предположение исследования заключается в том, что, обманывая соседние растения, обманщики могут иметь конкурентное преимущество. Главный автор исследования, Томас Скотт, эволюционный теоретик из Оксфордского университета, заявил в пресс-релизе:

Наши результаты указывают на то, что растения, вероятнее всего, будут действовать лукаво по отношению к своим соседям, нежели альтруистично.

Исследования показали, что, когда одно растение подвергается нападению вредителей или болезней, соседние растения могут усилить свои защитные реакции, включая производство химических соединений, делающих их ядовитыми или несъедобными для травоядных или насекомых. Однако такие меры требуют значительных энергетических затрат и активируются только в случае очевидной необходимости.

Предыдущие исследования показывают, что поддержка соседей не имеет смысла с эволюционной точки зрения, ведь растения постоянно конкурируют друг с другом за солнечный свет и питательные вещества.

В недавно опубликованном исследовании, вышедшем 21 января в журнале PNAS, ученые смоделировали эволюционную вероятность того, что растения будут действовать альтруистично, и сравнили её с вероятностью того, что сигналы производятся по другим причинам. Математические модели изучали различные гипотетические сценарии, чтобы найти ситуации, когда растения предостерегали бы своих соседей от нападения.

Ученые пришли к выводу, что обманчивые сигналы о нападении более выгодны с эволюционной точки зрения, поскольку они побуждают соседние растения тратить ценные ресурсы впустую.

Растения способны к обмену информацией по обширной подземной грибной сети, соединяющей их корни, известной как микоризная сеть. Между 80 и 90 процентами всех видов растений подключены к микоризной сети, согласно данным научно-исследовательской организации Общества защиты подземных сетей (SPUN).

Эти грибы вступают в симбиотическое партнерство с корнями растений: растения получают питательные вещества, а грибы - питательную пищу, произведенную растениями в процессе фотосинтеза. По данным исследования, через эти сети может передаваться информация о ресурсах растений.

Команда предполагает две возможные причины, по которым ранее наблюдались сигналы бедствия у растений. Одна из гипотез заключается в том, что растения выпускают невольные сигналы, которые они не могут подавить, наподобие покрасневших щек у людей, на которые соседи обращают внимание.

Возможно, как сплетничающие соседи, одно растение просто подслушивает другое, отметил соавтор исследования, Тоби Кайерс, эволюционный биолог из Свободного университета Амстердама и исполнительный директор SPUN.

Существует и другая гипотеза, что грибы в микоризной сети могут передавать информацию о нападении другим растениям вблизи, поскольку для сети важно, чтобы все растения были защищены.

Микоризные грибы зависят от растений в их сети для получения углеводов, поэтому важно поддерживать эти растения в хорошем состоянии, объяснил Скотт.

Быть может, грибы наблюдают за своими растительными партнерами, чтобы выявлять, когда одно из растений подверглось атаке, и затем предупреждать другие растения о необходимости подготовки.