PNAS: растения обманывают своих соседей с помощью подземной сети

Ученые из Оксфордского университета исследовали, как растения будут развиваться, чтобы предупреждать другие растения о надвигающейся атаке. Оказалось, что вместо того, чтобы использовать собственные сети связи для передачи сигналов, растения с большей вероятностью "подслушивают" своих соседей. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Наземные растения могут быть связаны со сложной подземной грибной сетью, которая формируется благодаря симбиотическим отношениям между микоризными грибами и корнями растений. Эта сеть обеспечивает растения необходимыми питательными веществами, а грибы — углеродом.

Предыдущие исследования показали, что если одно растение подвергается нападению травоядного животного или патогена, другие растения, связанные с той же грибковой сетью, часто усиливают свои защитные механизмы. Однако до сих пор было неясно, передают ли растения, пострадавшие от нападения травоядных, сигналы через эту сеть, чтобы предупредить остальных о необходимости активировать свою защиту.

В новом исследовании ученые использовали математическое моделирование для анализа различных условий этого процесса. Они обнаружили, что крайне сложно найти ситуации, когда растения предупреждали бы своих собратьев о надвигающемся нападении. Вероятно, причина этого заключается в том, что растения конкурируют с соседями за ресурсы, такие как солнечный свет и питательные вещества, и поэтому не получают выгоды от помощи им. Фактически, результаты показали, что растениям может даже быть выгодно обманывать своих соседей.

"Наши результаты показывают, что растения будут обманывать своих соседей, а не помогать им. Например, они могут сигнализировать о нападении травоядных, даже когда травоядных нет рядом, потому что это наносит вред их конкурентам," — отметил ведущий автор исследования доктор Томас Скотт.

Ученые выявили две жизнеспособные альтернативы, которые могут объяснить феномен того, что сигналы о нападении все же передаются. Первая предполагает, что растения не могут подавить отправку сигнала о том, что нападении. Точно так же, как люди не могут не краснеть, когда они смущены. Другая заключается в том, что сами грибы отслеживают свои растения-хозяева и обнаруживают, когда они подвергаются нападению, а затем предупреждают другие растения в своей сети. Это имеет эволюционный смысл, потому что грибы выгодно защищать растения, с которыми они обмениваются ресурсами.