Ростки кукурузы общаются под землей

Растущие рядом всходы кукурузы Zea mays могут передавать соседям сигналы об опасности и влиять на их рост. Выяснившие это шведские и нидерландские ученые рассказали о своих экспериментах в статье журнала PLoS One.

Большинство растений неподвижны и не могут убежать от животных, которые их поедают или вытаптывают. Однако они могут общаться, выделяя различные химические вещества в воздух и почву. Эти вещества могут «почувствовать» находящиеся неподалеку растения того же вида. Такое «предупреждение» помогает подготовиться отразить атаку вредителей или «договориться» о скоординированном росте, чтобы всем хватило места.

Биологи захотели узнать, могут ли корни растений сообщать соседям о том, что происходит на поверхности. Для этого они в течение минуты трогали три часа назад распустившиеся листья побега кукурузы кисточкой, чтобы сымитировать прикосновения растения-чужака. Затем ученые взяли образцы веществ, выделяемых корнями затронутых растений, для анализа. Оказалось, что если посадить новые, нетронутые побеги кукурузы в ту же землю, новички вырастят больше листьев и меньше корней, чем контрольная группа, с которой ничего не делали.

Также ученые проверили, отличают ли ростки кукурузы вещества из корней «побеспокоенных» и нетронутых сородичей. Каждый росток поместили в трубку с двумя ответвлениями, где с одной стороны содержался раствор с веществом от побегов в стрессе, а с другой – от обычных побегов. Свой первый корешок проростки пускали в сторону веществ нетронутых растений.

Третий эксперимент должен был показать, чувствуют ли растения изменения в составе растворов. Для него и потроганные кисточкой, и росшие свободно растения с самого начала находились в одном растворе. Так, нетронутые ростки могли получить информацию о прикосновениях от соседей. Затем 64 побега были случайным образом разделены на восемь групп, в каждой из которых оказалось четыре контрольных растения в одной емкости, а также два растения в стрессе и два нетронутых, но получавших вещества от растений в стрессе – во второй. Снаружи побеги изолировали друг от друга плексигласовым колпаком.

Через пять дней растения начали трогать кисточкой, что продолжалось шесть дней. После этого все растения собрали для анализа биомассы. Побеги, которые росли вместе с «потроганными», произвели больше всего биомассы в пересчете на сухой вес, обогнав и своих соседей в стрессе, и контрольную группу. Это преимущество достигалось в основном благодаря увеличению массы стебля. Кукуруза, которую трогали, напротив, вложила все свои ресурсы в рост листьев.

Ученые считают, что их исследование продемонстрировало возможность растений передавать под землей информацию о механическом воздействии на листья. Причем химические сигналы через корни позволяют узнать не только о наличии соседа, но и о том, что с ним происходит. Экологическое значение таких взаимодействий еще только предстоит выяснить.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.