Тростниковый интернет

По мнению голландских учёных, многие растения – например, клубника, клевер или тростник – естественным образом формируют сети, с помощью которых могут быстро передавать сообщения друг другу. Для этого растения используют так называемые горизонтальные стебли («усы»), которые располагаются на уровне почвы, или корневища под землей.

Эти продолжения стеблей непосредственным образом связаны с вертикальным стеблем растения и отвечают за вегетативное размножение – формирование и развитие новых организмов без опыления. Новые плети появляются, как правило, от участка горизонтального стебля. Кроме того, происходит разрастание корней, и на корневище материнского растения образуются новые растения.

«Подобные сети могут и вовсе не производить вертикальные стебли, однако продуктом их деятельности становятся так называемые горизонтальные стебли, которые выполняют функцию инфраструктуры сети», – отметил участник исследования Йосеф Стюфер из Университета Неймегена.

Для проверки теории о существовании у растений такой предупредительной системы Стюфер с коллегами проводили следующий эксперимент: учёные выпускали на листья клевера группу гусениц и позволяли хищницам съесть один лист растения. Затем первых гусениц убирали и приносили вторую группу гусениц. Этим личинкам уже предоставлялся выбор: они могли отведать лист с того куста, который уже «понял», что ему угрожает опасность, а могли начать поедать лист из сети, не подвергавшейся нападению. При этом оба листа были целыми и на первый взгляд не отличались друг от друга.

Во всех 20 экспериментах, которые провели голландцы, все участвовавшие в каждом из опытов 15 гусениц или их абсолютное большинство предпочитали пробовать лист растения из неповреждённой сети.

Почему же гусеницы чаще отдавали свое предпочтение новому листку? Вероятно, предполагают учёные, растение, подвергшееся нападению личинок, каким-то образом посылает сигнал другим растениям сети. В сигнале находится предупреждение об опасности, исходящей именно от гусениц, поэтому растения пытаются в некотором смысле перестроить свою химическую и механическую защиту, с тем чтобы иметь возможность если не отразить нападение, то сделать его максимально затруднительным для хищника. Например, растения делают свои листья более жесткими и нежующимися. Проще говоря, невкусными для гусениц.

«Это своеобразная система дальнего обнаружения, которая работает у растений даже с большей эффективностью, чем у военных: каждый член сети может принять внешний сигнал о наступающей угрозе со стороны травоядного существа и передать его сразу всем участникам сети. И пусть один лист, передавший сообщение, уничтожен, все остальные растения `предупреждены и вооружены», – отмечает Стюфер.

Механизм передачи сигнала – скорее всего, химический – учёные пока не изучили, однако они уверены, что этот способ общения известен многим растениям, в том числе и тем, что имеют тенденцию быстро распространяться на занимаемых территориях. Так, подобная сигнальная система выработана у тростника, бамбука и папоротника-орляка.

Изнанкой такой системы становится быстрое распространение вирусов, которые для своих перемещений также используют разработанную растениями сеть. Они попадают в растение с листьев, проникают в стебли, а затем распространяются по всем членам сети, вызывая все новые и новые инфекции.

«Многие болезнетворные микроорганизмы могут распространяться только среди определённого вида растений. Таким вирусам необходимо постоянно находить новых хозяев, поскольку старые почти сразу после попадания микроорганизма заболевают и теряют способность поддерживать жизнь – свою и вируса. Поэтому вирусы чрезвычайно часто используют сеть, так как физическая связь материнского организма со всеми «детками» увеличивает шансы вируса найти генетически наиболее близкого родственника», – рассказал Стюфер.

По его мнению, в данном случае работа биологических вирусов похожа на функционирование компьютерных вирусов, опасных программ, которые также зачастую ориентированы на «заражение» компьютеров только с определенной версией операционной системы.

Ознакомиться с результатами исследования учёных можно в журнале Oecologia.