Неслучайные связи: как работает «подземный интернет» растений

Вербальное общение – одна из многих причин, по которым люди стали настолько успешными как вид. От предупреждения друг друга об опасности до передачи сложной информации наша способность говорить имела решающее значение. Но не только люди и другие животные развили сложное общение.

Многие думают, что растения пассивны, однако и у них есть свой способ взаимодействия друг с другом. Идея существует уже некоторое время и даже во многом вдохновила Джеймса Кэмерона во время работы над «Аватаром» (2009).

Последние научные данные показывают, что системы связи растений могут быть более сложными, чем мы себе представляли. Эти коммуникационные сети чувствительны и сбалансированы. Представьте себе, насколько разрушенным был бы наш мир, если бы глобальные сетевые системы внезапно рухнули. Недавние сбои в работе ИТ-системы CrowdStrike – лишь один пример того, насколько хрупкими являются эти системы и насколько важна связь.

Чтобы понять, как организмы, не умеющие говорить, передают информацию друг другу, важно знать, что и у людей есть система невербальной коммуникации. Она включает чувства зрения, обоняния, слуха, вкуса и осязания. Например, газовые компании добавляют в природный газ химическое вещество под названием меркаптан, придающее ему характерный запах «тухлого яйца». Это предупредит нас о возможной утечке. Примером может служить и язык жестов или способность многих людей читать по губам.

Помимо этих чувств, у нас также есть эквилибриоцепция – способность сохранять равновесие и позу тела; проприоцепция – ощущение взаимного положения и силы частей тела; термоцепция – ощущение изменения температуры; ноцицепция – способность чувствовать боль. Все эти способности позволили людям стать мастерами в общении и взаимодействии с миром природы. Другие виды, особенно растения, используют свои чувства для распространения информации по-своему.

Свен Батке, заместитель руководителя отдела исследований и обмена знаниями – преподаватель ботанических наук в Университете Эдж-Хилл, Великобритания, напоминает, что большинству из нас знаком запах свежескошенной травы. Летучие вещества или химические вещества, выделяемые травянистыми растениями, которые мы связываем с этим запахом, являются способом растений сообщить другим растениям о присутствии хищника (в данном случае газонокосилки), вызывая корректировку защитных сил. Вместо использования слуховых сигналов они используют коммуникацию с помощью химических веществ, однако этот обмен информацией не заканчивается волатильностью.

Недавно ученые обнаружили, насколько хорошо связаны между собой растения и насколько эффективно они могут отправлять сообщения своим собратьям через корни, а также электрические сигналы и сеть подземных грибов и почвенных микробов. Например, электрофизиология – относительно новая научная дисциплина, изучающая, как передаются и интерпретируются электрические сигналы внутри и между растениями. Благодаря значительным достижениям в области технологий и искусственного интеллекта в последние годы мы наблюдаем ускоренный и значительный рост в этой области исследований.

Вероятно, ученые находятся на пороге замечательных открытий. Последние достижения позволяют интегрировать передачу вышеупомянутых электрических сигналов в современные теплицы для мониторинга и контроля орошения сельскохозяйственных культур или выявления дефицита питательных веществ.

Исследователи достигают этого, вставляя небольшие электрические зонды, похожие на иглы для акупунктуры, чтобы проверить, как изменения электрических сигналов связаны с производительностью растений, например, с транспортировкой воды и питательных веществ и преобразованием света в важные сахара. Так они смогли влиять на поведение растений, посылая электрические сигналы с мобильных телефонов, заставляя их выполнять основные процессы, такие как открытие или закрытие листьев в венериной мухоловке. Возможно, вскоре человек сможет понимать язык культур на плантациях.

Большая часть коммуникации происходит под землей, чему способствуют большие сети грибов, известные как «широкая лесная паутина» или микоризная сеть. Она соединяет деревья и растения, позволяя им совместно использовать такие ресурсы, как вода, питательные вещества и информация. Благодаря этой системе старые деревья могут помочь молодым деревьям расти и предупреждать друг друга об опасностях вроде вредителей.

Это похоже на подпольный интернет, помогающий им поддерживать друг друга и обмениваться информацией. Сеть обширна: считается, что к ней подключено более 80% растений, что делает ее одной из старейших систем связи в мире. Подобно тому, как интернет позволяет нам связываться, обмениваться идеями, знаниями и информацией, которые могут повлиять на принятие решений, «лесная сеть» позволяет растениям использовать симбиотические грибы для подготовки к изменениям окружающей среды.

Однако нарушение почвы химическими веществами, вырубка лесов или изменение климата может нарушить работу узлов связи, влияя на циклы воды и питательных веществ в этих сетях, делая растения менее информированными и связанными. Пока что нет достаточного количества исследований последствий разрушения этих сетей. Однако отзывчивое поведение растений, такое как стратегии защиты и регуляция генов, может быть изменено их грибковой сетью, если они связаны. Отключение связи может сделать их более уязвимыми, что затруднит защиту и восстановление экосистем по всему миру.

Поддержать развитие блога можно на Boosty по ссылке.