Есть ли у растений слух?

Дэн Карлсон служил в Демилитаризованной зоне Кореи в начале 1960-х и однажды увидел, как одна женщина специально покалечила своего ребенка, чтобы получать субсидию на еду. Под впечатлением от этого ужаса, вернувшись домой, Карлсон поступил в Миннесотский университет (США) и нацелился открыть способ повысить урожайность растений, чтобы искоренить проблему голода.

Решение он придумал достаточно необычное. Карлсон отстаивал идею «зеленой музыки», которая звучит похоже на звуки природы, такие как пение птиц и стрекот сверчков, и содержит частоты, стимулирующие бурный рост растений. Он утверждал, что если растению дать послушать синтезированную песню пичужки, то устьица на его листьях расширяются, что усиливает газообмен и способствует фотосинтезу, то есть производству биомассы. Некоторые его последователи даже предположили, что именно птицы запускают весну своим пением, пробуждая растения от спячки.

В 1985 году Карлсон запатентовал и стал продавать фермерам «аудиоудобрение» под названием Sonic Bloom – этакий микс из музыки нью-эйдж и звуков природы. С его помощью Карлсону якобы удалось вырастить 390-метрового малыша Gynura aurantiaca – обычно это комнатное растение не превышает полуметра. «Мы применяем Sonic Bloom для выращивания кукурузы – ну и высоченная она у нас получается!» – говорит Дэн Карлсон-младший, сын изобретателя, скончавшегося в 2012 году. «А еще мы выращиваем с ним коноплю, – добавляет он, подмигивая. – Без него растения не очень хорошо растут. И выглядят немножко грустными».

Не один Карлсон испытывал влияние звуков на растения. Еще в конце 1950-х канадский инженер Юджин Кэнби играл на скрипке для пшеницы и радовался повышению ее урожайности на 66%. В 1960-х профессор ботаники Т. Сингх из Университета Аннамалай (Индия) экспериментировал с декоративными и пищевыми растениями, давая им послушать традиционные ведические раги, исполняемые на разных музыкальных инструментах, и наблюдал усиление роста их биомассы. Данные эксперименты упоминаются в бестселлере 1973 года «Тайная жизнь растений» за авторством Кристофера Берда и Питера Томпкинса.

Эти писаки, бывшие шпионы, не исключали даже возможности наличия у растений сознания и рассказывали об опытах эксперта по работе с полиграфом Клива Бакстера, который в 1966 году подключал электроды к драцене и регистрировал у нее признаки стресса при демонстрации огня. Еще один цитируемый Бердом и Томпкинсом специалист уверял, что растения «ощущают некие энергетические поля», производимые людьми. «Самая смешная из непреднамеренно смешных книг» – так охарактеризовал «Тайную жизнь растений» один из критиков, а ученые вскоре обвинили авторов в лженаучности их труда: описанные эксперименты были единичными и невоспроизводимыми.

Клив Бакстер проверяет растение на детекторе лжи.

Меж тем сегодня фитобиоакустика по-прежнему интересна многим ученым, желающим понять, есть ли у растений слух и где у них находятся уши. В недавней работе специалистов из Йоннамского университета (Южная Корея) показано, что под влиянием звуковых вибраций растения претерпевают биологические трансформации, которые, согласно более ранним исследованиям «зеленой музыки» (например, с участием китайской капусты), могут благоприятствовать их росту.

Корейцы три недели взращивали резуховидок Arabidopsis thaliana на искусственной почве, после чего помещали их в звуконепроницаемую камеру, куда через динамики транслировали звуковые вибрации в течение одного часа. Тестируемые частоты были разными для пяти групп растений (250, 500, 1000, 2000, 3000 Гц), а контрольную группу оставляли совсем в тишине. Через час после окончания процедуры, а также спустя сутки и двое суток с растений брались образцы для изучения.

Выяснилось, что вибрации оказали достоверное воздействие на растения на молекулярном уровне. Особенно много изменений в экспрессии генов по сравнению с контролем наблюдалось в группе 500 Гц, на втором месте – группа 3000 Гц. Эти изменения затрагивали гены транскрипционных факторов (белков, контролирующих синтез мРНК на матрице ДНК), а также гены, связанные с фотосинтезом и работой устьиц. Вот только как именно это воздействие осуществляется – непонятно. «Возможно, движение воздуха при вибрациях потряхивает клеточные стенки и мембраны, которые действуют по принципу барабанной перепонки», – говорит профессор Ханхун Бэ, один из авторов исследования.

Гусеница репной белянки (Pieris rapae) поедает лист резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). Фото: Roger Meissen.

Несколько лет назад биологи из Миссурийского университета (США) записали чавканье гусеницы репной белянки, пожирающей листья резуховидки, и дали послушать запись непожеванным растениям. В контрольных же опытах использовались звуки ветра и песни цикадок, которые схожи с чавканьем гусеницы частотами, но отличаются от него структурой. Лишь звуки гусеницы запускали у резуховидок заметное повышение уровня глюкозинолатов – соединений, входящих в состав горчичного масла, которые обычно производятся для защиты от патогенов. Получается, в процессе эволюции растения выработали механизмы реакции на специфичные звуковые вибрации.

«Возможно, они используют механорецепторы в клеточных мембранах – это белки, которые конвертируют внешнее давление во внутренние химические сигналы», – предполагает Хейди Аппель, первый автор этого исследования. Растения могут реагировать не только на звуки своих природных врагов, но и, например, на Бетховена, замечает она. Стефано Мануско из Флорентийского университета (Италия) утверждает, что симфония № 5 улучшает урожай его виноградников. «Соотношение частот в определенном ритмическом паттерне может напоминать что-то, что они умеют распознавать от природы, и в результате возникает ответная реакция», – говорит Аппель.

Ее соавтор и коллега Рекс Кокрофт в настоящее время колдует над плейлистом, выделяя из чавканья гусеницы пики с высокими амплитудами. Ученые собираются проиграть этот плейлист резуховидкам, чтобы выявить ключевые звуки, которые вызывают у растений защитную реакцию. Зная, чем конкретно пугает их чавканье, мы сможем зачавкать растения до такого стресса, что они сломаются и выдадут все тайны своего слуха и роста, а правдивость их показаний мы проверим с помощью полиграфа.


Текст: Виктор Ковылин. По материалам: Nautilus и др.

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вы хотите поделиться с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент и поставить активную ссылку на эту статью – мы будем рады. Пожалуйста, не копируйте текст в соцсети целиком, мы хотим, чтобы наши статьи читали на нашем сайте, попутно замечая и другие наши прелестные статьи. С уважением, Батрахоспермум.

stinky mimosa

Вас также могут заинтересовать статьи:
Стыдливая мимоза запоминает опускания и бесстыдно бздит
Уникальный глазастый лишайник-галлюциноген из Эквадора
Блювалы-пигмеи по непонятным причинам прибавили басы