Растения, которые соприкасаются, лучше переносят стресс

Новое исследование показало, что простое прикосновение листьев способно превратить растения в подобие живой сети предупреждения. Обмениваясь химическими сигналами, они заранее готовятся к стрессу и становятся заметно устойчивее к экстремальным условиям.

Неожиданная польза тесного соседства

Мы привыкли считать растения пассивными организмами, которые молча борются за свет, воду и питательные вещества. Однако последние научные работы всё чаще показывают обратное: растения способны к сложному взаимодействию друг с другом. Одно из таких взаимодействий связано с физическим контактом листьев.

В эксперименте, проведённом на модельном растении арабидопсисе, учёные обнаружили, что растения, посаженные достаточно близко друг к другу, чтобы их листья соприкасались, демонстрируют значительно более высокую устойчивость к стрессу, вызванному интенсивным светом.

Как измеряли устойчивость растений

Под устойчивостью в данном исследовании понималась способность растения переносить избыток света без серьёзных повреждений тканей. Одним из ключевых показателей служила утечка ионов из листа. Чем сильнее повреждена клеточная структура, тем больше ионов покидает ткани.

Дополнительно учёные анализировали накопление антоцианов — пигментов, которые часто образуются в ответ на стрессовые условия. Высокий уровень антоцианов обычно указывает на то, что растение испытывает серьёзную нагрузку.

Эксперимент с прикосновением листьев

Растения разделили на две группы. В первой их расположили так, чтобы листья соприкасались друг с другом, во второй каждый экземпляр рос изолированно. После периода адаптации обе группы подвергли воздействию яркого света, имитирующего жёсткие солнечные условия.

Результаты оказались наглядными. У растений, которые касались друг друга, повреждения листьев были минимальными, а уровень антоцианов оставался сравнительно низким. В одиночных растениях стресс проявлялся заметно сильнее, что выражалось и в повреждении тканей, и в интенсивной пигментации.

Химическая сеть предупреждения

Исследователи предполагают, что при физическом контакте листья передают друг другу химические сигналы, предупреждая о надвигающейся опасности. Если одно растение испытывает стресс, сигнал распространяется по цепочке, подготавливая соседей к неблагоприятным условиям.

Чтобы проверить этот механизм, учёные использовали генетически модифицированные растения, неспособные передавать определённые химические сигналы. В цепочке из трёх растений замена среднего экземпляра на такой мутант приводила к тому, что последнее растение больше не получало защитного эффекта. Это подтвердило, что ключевую роль играет именно передача сигналов.

Подборка по теме на LifeGlobe: 10 растений, которые могут жить в тени

Роль перекиси водорода

Одним из важнейших элементов этой сигнальной системы оказалась перекись водорода. В малых концентрациях она выполняет роль молекулы-посредника, запуская защитные реакции. При нарушении её передачи устойчивость к световому стрессу резко снижалась.

Таким образом, растения используют знакомые химические соединения не только для внутреннего обмена веществ, но и для общения с соседями.

Сотрудничество вместо конкуренции

На первый взгляд идея сотрудничества растений кажется противоречащей эволюционной логике. Однако учёные считают, что здесь работает принцип компромисса. В суровых условиях выгоднее расти группой, обмениваясь сигналами и повышая общую выживаемость. В стабильной и благоприятной среде, наоборот, индивидуальный рост может давать больше преимуществ.

Это открытие дополняет наше понимание растительных сообществ и показывает, что даже неподвижные организмы способны к коллективному поведению.

Ранее учёные уже обнаруживали, что растения могут передавать друг другу электрические сигналы через физический контакт. Новое исследование впервые показало, что такое взаимодействие не просто передаёт информацию, но и реально повышает устойчивость растений к внешним стрессам.