Звук и его использование в общении внесли значительный вклад в формирование и эволюцию поведения многих видов животных. Однако способность использовать звук не является прерогативой животных. Как оказалось, растения также могут использовать звук. Систематическое изучение функционального, экологического и эволюционного значения звука в жизни растений обязательно приведет к переосмыслению нашего понимания этих организмов и ускорит появление новых концепций и взглядов на их коммуникативную сложность.
Они общаются!
Растения используют химические вещества, контакт или световые волны различной длины для передачи, приема и оценки информации о своих соседях как над, так и под землей, а также о ресурсах, доступных в их окружении. Исследования австралийских ученых подтвердили, что растения действительно общаются. Пример этого демонстрирует ретрансляция сигнала “тревога о засухе” садовым горошком Pisum sativum.
Горошек умеет принимать сигналы стресса от растений, уже испытывающих засуху, и реагировать на них. Это выражалось в том, что горошек изменил величину своих листьев, чтобы уменьшить потерю воды, хотя сам он засуху еще не испытывал. Обмен информацией о неизбежном стрессе от засухи приносит пользу как сигнальным, так и принимающим растениям, позволяя им свести к минимуму прямое влияние дефицита воды на рост.
Мир, полный звуков
Энергия в форме колебаний существует повсюду - от субмикроскопического мира атомов и молекул до макроскопического мира землетрясений и цунами. Часто она проявляет волнообразное поведение при движении в пространстве и времени. По мере распространения волн они переносят энергию, а также различное количество информации обо всем, с чем они сталкиваются. Живые организмы разработали хитроумные способы использования волнового движения различных видов в качестве информационных курьеров.
Звуковые волны самых разных частот и источников постоянно перемещаются в окружающей среде, в которой мы живем, и многое рассказывают нам об окружающем мире. Наше восприятие звука зависит от его громкости, которая сильно коррелирует с интенсивностью звука и зависит от его частотной составляющей и от плотности среды, через которую он проходит. Поскольку восприятие звука людьми ограничено звуковыми частотами в диапазоне 20–20 000 Гц, виды, которые используют акустические частоты за пределами человеческого слуха, кажутся нам безмолвными. Однако они общаются. Это относится не только к растениям, но и к бактериям, другим микроорганизмам в природе.
Все мы знаем, что растения издают звуки. Это шелест листьев, треск веток. Однако растения генерируют свою собственную какофонию звуков, которые мы не слышим, зато хорошо слышат они.
Звук и слух растений
То, что растения производят звуковые волны, было известно уже давно. В частности, растения излучают звуковые волны в нижней части звукового диапазона в пределах 10-240 Гц. Эти звуки вызваны разного рода процессами, происходящими в растениях.
Механика того, как растения издают звуки, до сих пор точно неизвестна. Растения вряд ли обладают специализированными морфологическими структурами и/или органами, которые развились у животных для производства звука. Однако биофизические принципы на клеточном и молекулярном уровне могут быть не столь уж разными, и в этом контексте фундаментальный механизм производства звука у всех эукариот может быть в значительной степени сохранен. Если звуковые волны растений могут распространяться на большие расстояния внутри организма, а также за его пределами, то есть вероятность того, что растения действительно могут использовать звук для общения с другими растениями или организмами.
Когда сигнал распространяется за пределы листа или корня растения, он передает информацию об этом растении соседним растениям или другому организму. Десятилетия научных исследований показывают, что растения действительно реагируют на звуковые волны различной частоты, изменяя скорость прорастания и роста. Более того, звуковые волны вызывают изменения на молекулярном и физиологическом уровне.
Конкретные сенсорные механизмы, доступные растениям для обнаружения звука, все еще неясны, хотя они, вероятно, являются аспектом многогранного феномена механосенсорики, внутренней способности ощущать механические возмущения и реагировать на них. Очевидно, что наше понимание того, как растения производят звук и реагируют на него, все еще заметно ограничено и требует дальнейшего детального изучения.
Одни исследователи полагают, что волны, продуцируемые растениями, возникают из-за биологических процессов в них, например, из-за разрыва клеток под воздействием внешних факторов. Другие исследователи допускают, что растения издают неслышные для нас звуки, независимо от происходящих в них процессах. то есть просто ведут беседу между собой, сообщая о том или ином явлении.
Неужели они разумны?
Значительный объем доказательств, полученных в результате современных исследований в области различных наук о растениях, все чаще признают наличие у растений интеллекта, способности воспринимать, оценивать, взаимодействовать и даже помогать друг другу, активно получая информацию из окружающей среды.
К примеру, известен один интересный факт. Когда в саванне появляется стадо жирафов и начинает объедать листву акаций (только жирафы могут дотянуться до кроны, другие животные этим растениям не страшны), деревья начинают вырабатывать специальное вещество, делающее листья горькими. Тем самым они спасаются от полной потери листьев. Любопытно, что такое же вещество начинают выделять и те акации, до которых жирафы пока не добрались. Как они узнают об опасности? Кто передает им эту информацию? Гипотеза о том, что растения умеют разговаривать друг с другом на их особом языке объясняет это явление.
