Когда люди подвергаются нападению, включается реакция “бой или бегство” — и, оказывается, то же самое верно для растений.
Флуоресцентная кальциевая волна, показанная на растении после травмы.
Новые видео, снятые исследователями, меняют взгляд на растения.
Исследование Университета Висконсин-Мэдисон, опубликованное 14 сентября в журнале Science, показало, что когда растение получает травму, по всему его телу распространяется сигнал, похожий на сигнал нервной системы, аналогичный болевой реакции у людей и других животных.
Когда человек получает травму, сенсорные клетки в нашем теле предупреждают нервную систему о выбросе нейромедиатора глутамата. Это стимулирует часть нашего мозга к выбросу адреналина, который запускает нашу реакцию “бой или бегство”.
Растения не имеют нервной системы, но видео, снятое учеными в ходе нового исследования раненых растений, показывает, что у них есть своя версия реакции “бой или бегство”, когда они подвергаются нападению.
На видео, снятом учеными, проводившими исследование, показана гусеница, пожирающая растение, и последующая реакция растения.
Поскольку у растений отсутствует нервная система, у них нет нейромедиаторов, но у них есть глутамат. На видео растение кусает гусеница, и в месте укуса выделяется глутамат. Это активирует кальциевую волну, проходящую через все тело растения, которая затем вызывает выброс собственного гормона стресса.
Поразительное видео впервые показывает, насколько быстро реакция растения распространяется по всему телу. Согласно заявлению Университета Висконсин-Мэдисон, сигналу требуется менее двух минут, чтобы достичь всех концов растения, двигаясь со скоростью около одного миллиметра в секунду.
Когда растение получает сигнал, проходящий через его тело, оно понимает, что на него напали, и может правильно отреагировать на угрозу.
Ученые уже давно знали об этой реакции растений, но никогда не могли зафиксировать это явление или понять, откуда оно взялось.
“Мы знаем, что если ранить лист, то возникает электрический заряд, который распространяется по всему растению, — говорит Саймон Гилрой, профессор ботаники из Университета Висконсин-Мэдисон и один из авторов статьи. — Но мы не знали, что стоит за этой системой”.
Чтобы иметь возможность видеть, что происходит внутри растения, когда оно подвергается атаке, исследователи генетически модифицировали его, создав белок, который ярко светится в окружении кальция. Это позволило им увидеть волну кальция, проходящую через растение после его повреждения.
Кадры, снятые учеными в ходе исследования, показывают реакцию растения на прямое воздействие глутамата на один из его листьев.
Исследователи использовали укусы гусениц, ножницы и раздавливающие раны, чтобы травмировать растения и вызвать у них реакцию глутамата. После того как по всему телу растения был послан предупреждающий сигнал, листья начали выделять гормоны, защищающие их от предстоящих атак.
Эти защитные гормоны включают химические вещества, запускающие процесс восстановления, а также вредные химические вещества, отпугивающие других хищников.
Реакция растений на травму не совсем такая же, как реакция человека или другого животного “бой или бегство”, но это их собственная версия.
“Если вы животное, то взаимодействие с миром на определенном уровне относительно простое, потому что вам не нужно знать, что происходит, — рассказывает Гилрой Forbes. — Если с вами происходит что-то плохое, вы говорите: “О, о, это не очень приятно. Я не знаю, что происходит, но лучше этого избежать”. Движение дает вам огромный “выход”, который не требует от вас огромной сложности… Но у растения нет такой роскоши”.
Возможно, растения не чувствуют боли так, как люди, но это новое открытие показывает, что они реагируют на травмы и нападения удивительно похожим образом.
В следующий раз, когда вы сядете за стол, чтобы насладиться хорошим листовым салатом, постарайтесь не думать о глутамате, который растения выделили по пути.
