Конкуренция заставляет принимать сложные решения даже растения
Растения не так уж просты, как кажутся на первый взгляд. Учёные находят у них если не "признаки интеллекта", то как минимум необычные способности. Так, растения могут общаться между собой и даже предупреждать друг друга об опасности.
Но не всем растениям знаком "командный дух". Немецкие исследователи выяснили, что некоторые виды из-за соперничества приспособились к "принятию сложных решений".
Команда из Тюбингенского университета показала, что растения способны оценивать конкурентоспособность своих соседей и, в зависимости от этих оценок, изменять свою жизнедеятельность.
Авторы поясняют: это явление очень похоже на то, как животные меняют поведение в присутствии конкурента. Оценивая его силы, они выбирают одну из нескольких стратегий – конфронтация, терпимость, уклонение. По сути у растений происходит то же самое.
Они обнаруживают присутствие соперника благодаря различным сигналам, таким как уменьшение количества света или соотношение красных и дальних красных длин волн, которое изменяется, когда свет проходит через листья.
Такие сигналы вызывают два типа ответов. Первый – конфронтационное вертикальное удлинение, когда растение пытается "перерасти" соседа. Второй – толерантность к тени, что способствует повышению производительности при ограниченных условиях освещения.
Среди клональных растений (генетический идентичных) проявляется третий тип поведения – уклонение. Иными словами, они стараются разрастись подальше от своих соседей, чтобы избежать конкуренции, но и не потерять ресурсы.
Получается, растения ведут себя точно так же, как животные в присутствии соперников. Но разница в том, что животные выбирают тот или иной тип поведения осознанно. На чём же основан выбор растений?
"Эти три альтернативные реакции растений на лёгкую конкуренцию были хорошо описаны в литературе. В нашем исследовании мы хотели узнать, могут ли растения выбирать между этими ответами и сопоставлять их с относительным размером и плотностью своих противников", — рассказывает ведущий автор работы Михаль Грунтман (Michal Gruntman).
Её команда использовала клональное растение под названием лапчатка ползучая (Potentilla reptans). Специалисты создали экспериментальную установку, в которой смоделировали различные варианты конкуренции.
Например, они использовали вертикальные зелёные фильтры, чтобы уменьшить количество света, а также меняли высоту и плотность соседних растений.
Результаты показали, что лапчатка действительно выбирала, как отреагировать на проявления конкуренции наилучшим образом. Например, если растение замечало слишком плотно разрастающихся соседей, оно начинало быстрее расти вертикально вверх, а если конкурентов нельзя было "перерасти" ни вверх, ни сбоку, оно приспосабливалось и выбирало толерантность к тени (в этом "режиме" уменьшается скорость фотосинтеза, а листья становятся тоньше и шире, чтобы захватить как можно больше света).
Если же соседями лапчатки становились высокие растения, которые высаживали более разреженно, то она начинала разрастаться не вверх, а "в ширину", выпуская новые побеги.
Авторы работы заключают: растения действительно могут оценивать конкурентоспособность своих соседей и соответственно адаптировать свои дальнейшие стратегические действия.
"Такая способность выбирать между различными ответами может быть особенно важна в гетерогенных средах, где растения могут расти случайным образом и иметь соседей разного размера, возраста или плотности. Из-за этого им приходится выбирать соответствующую стратегию", — добавляет Грунтман.
Команда планирует продолжить исследования и выяснить, могут ли растения конкурировать за другие ресурсы, помимо места и света. К примеру, при соперничестве за воду может изменяться их корневая система.
Более подробно об этом исследовании рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Кстати, ранее исследователи научили растения предупреждать фермеров о приближении засухи, а также создали биолюминесцентные растения, которые заменят светильники и даже фонари.
