Исследователи выяснили, что семена риса способны улавливать акустические вибрации падающих капель. Звук хорошего ливня буквально встряхивает их из спячки, ускоряя прорастание почти на 40 процентов.
Разговоры о том, что растения неравнодушны к звукам, давно перешли из разряда городских легенд в предмет строгих лабораторных исследований. Предыдущие эксперименты показывали, что китайская капуста (бок-чой) активнее растет под классику, но откровенно саботирует рок-н-ролл. Цветы умеют оценивать тональность жужжания пчелы, чтобы решить, отдавать ли пыльцу, а табак и резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana) спешно вырабатывают защитные токсины, если «слышат» хруст жующих гусениц по соседству.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Но до сих пор ботаники в основном развлекались тем, что ставили растениям электронные сигналы или музыку из динамиков. Инженеры Николас Макрис и Кадин Наварро из MIT решили проверить, как растения реагируют на естественный природный шум — стук капель дождя.
Для своего исследования авторы выбрали рис. Это идеальная культура для подобных тестов, так как рис отлично себя чувствует как в почве, так и под водой в затопленных чеках.
В лаборатории ученые разместили около 8000 семян в неглубоких контейнерах с водой (на глубине около трех сантиметров). Затем сверху начали капать воду, варьируя размер капель и высоту падения, чтобы сымитировать легкую морось, умеренный и сильный ливень. Чтобы контролировать акустическое давление, в воду опустили гидрофоны.
Выяснилась поразительная вещь: семена, «слушавшие» интенсивный ливень, прорастали на 30–40% быстрее, чем их собратья в тихих контрольных контейнерах. При этом легкий дождик такого эффекта почти не давал — рису нужен был уверенный, тяжелый стук.
Возникает логичный вопрос: как именно рис умудряется что-то слышать, если у него нет ни ушей, ни нервной системы?
Ответ кроется в физике звука и органеллах под названием статолиты. Это крошечные, очень плотные, заполненные крахмалом структуры внутри растительных клеток. Их главная работа — чувствовать гравитацию. Под действием силы тяжести статолиты опускаются на дно клетки, подсказывая растению, где низ (туда нужно пускать корни), а где верх (туда должны тянуться побеги).
Звуковые волны — это просто вибрация. Для человека капля, падающая в лужу, звучит как умиротворяющий белый шум. Но для крошечного семени под водой акустический удар от капли — это колоссальное событие. Исследователи подсчитали, что давление, которое испытывает семя в воде от удара капли над ним, сопоставимо с ощущениями человека, стоящего в паре метров от ревущего реактивного двигателя.
Мощные звуковые волны проходят сквозь воду и бьют по клеткам растения, заставляя статолиты подпрыгивать и перемешиваться. Авторы исследования сравнивают этот процесс с шариками в детском сухом бассейне, которые начинают прыгать, если как следует потрясти дно. Эта встряска служит для семени биологическим сигналом: запускается каскад химических реакций, который дает команду на прорастание.
Кстати, еще в 2002 году биологи заметили, что мутантные растения, не способные производить крахмал, вообще не реагируют на вибрации. Теперь этот пазл сложился: нет крахмала — нет тяжелых статолитов. Нечему подпрыгивать от звука.
Акустическая чувствительность риса — не просто забавный биологический баг, а эволюционный механизм выживания.
Если семя достаточно сильно чувствует удары капель, оно «понимает» две вещи. Во-первых, воды уже в избытке. Во-вторых, оно находится не слишком глубоко. Звук дождя рассеивается в грунте, поэтому отчетливый стук означает, что стартовая позиция идеальна: влаги много, а путь до поверхности и солнечного света не отнимет последние силы. Если же семя закопано слишком глубоко, звук до него не дойдет, и оно продолжит спать, экономя ресурсы.
Открытие снова подогревает давний и очень жаркий спор в научной среде: обладают ли растения зачатками интеллекта или сознания? Да, у них нет централизованного мозга. Но они используют электрические сигналы, поразительно похожие на нервные импульсы животных (именно благодаря им захлопывается венерина мухоловка или сворачивает листья стыдливая мимоза).
Биологи Линн Маргулис и Дорион Саган когда-то выдвинули идею, что сознание в его самом фундаментальном виде — это способность осознавать внешний мир и реагировать на него ради выживания. И если следовать этой логике, то семена, терпеливо ждущие нужной акустической волны, определенно «осознают» происходящее вокруг.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Новый взгляд на растения: философия зеленого мира
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.