Растения "слышат" приближение опылителей и готовят для них более сладкий нектар

Учёные экспериментировали с растениями рода энотеры, цветки которых по форме напоминают спутниковые антенны.

Фото takazart/pixabay.com.

Животные способны различать множество звуков, что помогает им охотиться или скрываться от опасности, находить сородичей или потенциальных партнёров и так далее. Иными словами, слух – это навык, необходимый для выживания.

Но только ли животные способны слышать? Что, если растения в некоторым смысле также способны улавливать определённые звуки? Такие рассуждения побудили израильских учёных провести серию любопытных экспериментов.

Результаты показали, что растения действительно могут различать важные для них звуки, в частности, характерные вибрации крыльев опылителей. При этом роль ушей играют именно цветки, сообщают специалисты из Тель-Авивского университета.

В ходе работы они хотели проверить гипотезу о том, что растения способны воспринимать вибрации, генерируемые звуковыми волнами. Цветки многих растений имеют чашеобразную форму, что делает их идеальным "приёмником" таких сигналов, они срабатывают подобно спутниковым антеннам, поясняют биологи.

Учёные провели ряд экспериментов с растениями вида Oenothera drummondii из рода энотеры (также известны как ослинник или ночная свеча).

"Этот конкретный цветок имеет форму чаши, поэтому с акустической точки зрения такая структура будет вибрировать и усиливать вибрации внутри себя", – рассказывает соавтор работы Марин Вейтс (Marine Veits) в интервью National Geographic.

Для экспериментов учёные использовали более 650 растений, которым создали различные "акустические условия". Часть растений "слушала" генерируемые компьютером звуки на низких, средних и высоких частотах. Для другой группы учёные включали запись полёта медоносной пчелы, якобы находящейся в 10 сантиметрах от растения. Контрольная группа ослинника содержалась в тишине: растения поместили под стеклянные колпаки, блокирующие звуки извне.

Исследователи также использовали бесконтактный датчик под названием лазерный виброметр. Он фиксировал малейшие движения лепестков, а затем их сравнивали с вибрациями, созданными звуковыми волнами разных типов.

Также специалисты отслеживали, как изменялось производство нектара при включении тех или иных звуков.

Результаты показали, что тишина, а также звуки на высоких (158-160 килогерц) и средних (34-35 килогерц) частотах никак не повлияли на состав нектара.

А вот растения, которые "слышали" низкочастотные звуки (0,2-0,5 килогерц) или звуки приближения пчелы с примерно аналогичным диапазоном (0,05-1 килогерц), отреагировали на акустический сигнал. В течение всего лишь трёх минут после "прослушивания" записей концентрация сахара в их нектаре возросла примерно на 20%.

Между тем данные приборов показали, что цветки энотеры вибрировали в ответ на эти звуки, словно выполняли роль слухового сенсорного органа. А вот звуки более высоких частот не вызывали такого отклика.

Затем команда провела аналогичное испытание с растениями, которым удалили один или несколько лепестков (цветки больше не имели форму "спутниковой тарелки"). В итоге изменений в производстве нектара, отмеченных в первом эксперименте, не наблюдалось. Это подкрепляет версию о том, что именно цветки выполняют роль "ушей", отмечают авторы работы.

По их мнению, подобный навык является эволюционным преимуществом: благодаря способности "слышать" насекомых, растения могут увеличить шансы на опыление. Правда, биологи признаются, что им не вполне понятно, зачем растения делают свой нектар настолько сладким, ведь пчёлы способны обнаруживать и совсем небольшие изменения в концентрации сахара (вплоть до 1%).

Также остаётся неясным, каким образом растения интерпретируют полученные звуковые сигналы и какие молекулярные механизмы столь быстро изменяют производство нектара.

Специалисты намерены более подробно изучить эти вопросы, а также узнать, какие ещё звуки способны "слышать" растения и как форма их цветков влияет на "слуховые способности".

По словам исследователей, эта и будущие работы станут основой для нового научного направления – фитоакустики. Вполне возможно, что со временем применение этой способности найдёт и человек.

С препринтом научной статьи по итогам этого исследования можно ознакомиться на сайте bioRxiv.

Кстати, ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о других удивительных способностях растений. Оказалось, что они могут предупреждать друг друга об опасности, принимать сложные решения и защищаться от угроз, подобно животным.