Растенията могат да говорят. Да, наистина. Ето как

"Помогне!" „Кацнете тук!“ „Пазете ресурси!“ "Махни се от мен!" „Моите плодове са готови за консумация!“

Това са само част от многото съобщения, които знаем, че растенията - от мъх до секвоя - могат да изпращат. Всъщност, ако някога сте помирисвали прясно окосена трева, вие сте общували с растение.

„Мисля, че сложността [на комуникацията] при растенията е също толкова голяма, колкото и при животните“, казва Мамта Рават, микробиолог и програмен директор в Националната научна фондация (NSF). „Мисля, че има още много да се научи – ние просто докосваме върха на айсберга.“

През март ново проучване показа, че много различни растителни видове издават ултразвукови звуци, когато са стресирани. Това е най-новото доказателство, показващо как растенията „говорят“ с всичко – от хищници до опрашители.

Това изследване има важно приложение. Разбирането как комуникират растенията може да ни помогне да увеличим обработваемите земи, за да изхранваме нарастващото население и да се адаптираме към изменението на климата.

Вместо сигнали, преминаващи през нервна система като нашата, при растенията това е по-скоро нещо като водопровод, казва Саймън Гилрой, професор по ботаника в Университета на Уисконсин-Медисън. За да реагира на околната среда, едно растение трябва да комуникира през своите корени, стъбла, листа, цветя и плодове.

Листата откриват хищници или промени в светлината и звука, а корените наблюдават условията под земята - проблеми с хранителните вещества, водата или хищници.

Корените могат да засекат суша и да кажат на листата да пестят вода, като ограничат нейното изпаряване (транспирация), казва Кортни Джан, биолог и програмен директор на NSF.

Изследователите могат да наблюдават тази електрическа комуникация, като поставят електроди на две различни места на растение. Дори има инструменти (като този), които могат да преведат тези електрически заряд в звуци, които можем да чуем. Ако едно растение е наранено, от тази рана се излъчват електрически сигнали, казва Гилрой. И растенията могат да предават тези електрически сигнали помежду си, ако се докосват.

Както венерината мухоловка, така и чувствителни растения, като срамежливата мимоза (Mimosa pudica) предават електрически сигнали при докосване. Мухоловката затваря “устата си”, за да улови своята плячка, докато мимозата се движи, за да отърси насекомите.

Химикалите, включително хормоните, също се движат из растението.

Хормон, наречен ауксин, се произвежда в горната част на растението и се движи надолу, като казва на кълновете, опитващи се да пробият повърхността на почвата, кой път е нагоре. Когато има непосредствена заплаха, като хищничество от насекоми, растението трябва да реагира бързо или да бъде изконсумирано изцяло. Много растения, подложени на този вид стрес, изпращат хормона жасмонова киселина, който казва на растението да започне да произвежда токсин, за да се защити.

Някои животински видове могат да открият стресирани растенията, реагиращи на опасност (мишката може да ги „чуе“, насекомо може да ги „помирише“). Трудно е да се каже дали тези сигнали се улавят случайно от други или те са предназначени да бъдат “прихванати”.

Общуването със заобикалящата среда може да помага на растенията да оцеляват. Привличащите окото цветя, цъфтящи през пролетта, изпращат съобщение до насекомите и животните, че цветовете им са готови за опрашване.

Изследователите откриват, че със специални микрофони, които засичат виковете на прилепи, можете да чуете и растения. Широка гама от видове - от домати до кактуси - издават ултразвукови пукащи звуци, когато са стресирани, които могат да бъдат чути от насекоми, като молци, и бозайници, като прилепи и мишки. Учените се вслушват в тези звуци на страдание, за да намерят нови методи за диагностициране, лечение и наблюдение на растенията, без да ги докосват.

Като хора може да не сме в състояние да ги “чуем” естествено, но често можем да надушим посланията на растенията. Когато тревата се коси, тя отделя газообразни химикали, ароматен сигнал за бедствие. Това е успокояващ аромат за онези от нас, които го свързват с престоя навън през по-топлите месеци. Но растенията изпускат същия аромат, когато са нападнати от гъсеница - и сякаш отговаряйки на техния зов за помощ - други буболечки забелязват и нападат тези гъсеници.

Този миризлив сигнал принадлежи към група химикали, наречени летливи, които могат да пътуват далеч като газове както във въздуха, така и под земята. Всеки растителен вид има своя собствена специална смес от летливи съединения.

Наталия Дударева, биохимик от Университета “Пардю”, казва, че тези летливи съединения имат много различни функции. Летливите вещества могат да привлекат опрашители, когато цветето е готово, и дори да ги насочат към цветя, останали неопрашени. Летливите вещества от плодовете привличат организми, които ще ядат и разпространяват семена. Те се излъчват и от листата, за да „опияняват“ и прогонват хищниците (помислете как реагирате, когато сте до някой, който си е сложил твърде много парфюм.)

Изследователите са установили още, че растенията могат да изпращат съобщения чрез летливи вещества за конкретни заплахи, пред които са изправени, като хищничество. Наблюдавано е, че растенията, съседни на инсталация, излъчваща летливи вещества, се подготвят да се защитят срещу потенциална заплаха, преди да са я изпитали.

Също така растенията могат да откриват роднини между нероднини, използвайки летливи вещества и съответно да променят поведението си. Например, растенията могат да “откриват” своето потомство, на което ще помогнат да расте, вместо да се конкурират с него за ресурси, казва Андреа Клавихо Маккормик, изследовател в Училището по земеделие и околна среда към Университета “Маси”, Нова Зеландия.

Растенията отделят летливи вещества и под земята. Особено разпространени в горите, растенията изпращат сигнал „елате тук“ на гъбите под земята, които се увиват около корена. Гъбите могат да събират хранителни вещества, доставяйки ги обратно на растението в замяна на захар, произведена от него чрез фотосинтеза.

Едно дърво в гората ще създаде връзки с много различни гъби, а една гъба ще има връзки с много различни дървета – свързвайки ги в микоризна мрежа (“myco” означава гъба, “rhizal” означава корен), казва Кати Ейм, професор по микология в Университета “Пардю” и програмен директор в NSF.

Там, където гъбата среща корена, се случват интересни „разговори“. Двете страни са наблюдавани да разменят части от малка РНК, които променят генната експресия в другия организъм. Ако гъбата е съюзник, тя казва: „можете да ми се доверите“ и помага на растението да расте. Ако гъбата е враг, малката РНК от гъбата изключва защитните гени на растението, което улеснява атаката на гъбата, казва Рават.

Когато няколко дървета са свързани с една гъба, те могат да споделят ресурси. Проследено е преминаването на въглерод от по-старо дърво „доктор“ през гъбични мрежи до друго, по-младо дърво, което е твърде младо, за да има достъп до достатъчно светлина и да фотосинтезира.

Под земята растенията комуникират с микроби. Подобно на гъбите, те са привлечени от корените, към които се прикрепват, образувайки биофилм. Например бактериите, стимулиращи растежа, могат да стимулират защитните сили на растението, повишавайки устойчивостта им към болести.

Изследванията на микробиома на растенията под земята са готови да бъдат проучени и откритията могат да ни помогнат да обогатим почвата, за да изхраним нарастващото население.