Авторы нового исследования, специалисты Массачусетского технологического института (MIT) называют результаты своей работы «первым прямым доказательством того, что семена и проростки растений могут воспринимать звуки природы».
Идея о том, что растения реагируют на звуки, уже не нова. Эксперименты показывали, что одни культуры лучше растут под классическую музыку, а под тяжелый рок — хуже. Цветы могут различать частоту жужжания насекомых и решать, выделять ли пыльцу. У табака и арабидопсиса при звуке жующих гусениц повышается уровень защитных токсинов. Определенные звуковые колебания синтезатора стимулируют прорастание фасоли, огурца и риса.
В новом исследовании вместо искусственных тонов ученые использовали естественный звук — дождь. Рис часто выращивают на залитых водой полях, и команда сначала измерила, какие звуковые волны создают капли, падая в неглубокие лужи, похожие на рисовые чеки. Оказалось, что такие удары по воде «оглушительно» громкие — сравнимы с криком прямо в ухо, но в основном в диапазонах, недоступных человеческому слуху.
Затем авторы работы воспроизвели «искусственный дождь» над емкостями с семенами риса и сравнили их прорастание с контрольной группой в неподвижной воде. Легкий дождик почти ничего не менял, а вот более сильный заметно ускорял процесс. При самом интенсивном «ливне» количество проросших семян увеличивалось более чем на 30%.
Чтобы понять, как именно семена «слышат» дождь, ученые обратились к старым данным. В 2002 году было показано, что мутантные растения арабидопсиса, не способные синтезировать крахмал, практически не реагируют на вибрации. Исходя из этого, команда MIT предположила, что для восприятия звука растениям необходимы структуры, зависящие от крахмала.
Такие структуры хорошо известны ботаникам — это статолиты, маленькие «камушки» из плотного крахмала в клетках, которые помогают растению чувствовать направление силы тяжести. В норме они оседают на «дне» клетки и тем самым указывают, где низ. Моделирование показало, что звуковые волны от падающих капель заставляют эти статолиты подпрыгивать, как шарики на поверхности барабана. При слабом дожде движение минимально, но по мере усиления звука статолиты подпрыгивают все выше и чаще — синхронно с тем, как растет число проросших семян.
Слой статолитов, по расчетам, ведет себя почти как жидкость — наподобие шариков в «сухом бассейне» для детей: вибрации «взбалтывают» его, помогая распространяться по клетке химическим сигналам и, возможно, запускают каскад, ведущий к прорастанию. Мутанты без крахмала лишены нормально работающих статолитов, поэтому и не реагируют на звук.
Сегодня среди ученых почти нет сомнений, что растения способны улавливать и использовать звуки. Спор идет о другом: можно ли называть это «слухом» и «интеллектом», если у растений нет мозга и нервной системы в привычном для нас виде. Известно, что они генерируют электрические сигналы, с их помощью мухоловка захлопывает ловушку, а мимоза мгновенно складывает листья при прикосновении. Некоторые специалисты предлагают говорить в случае растений о более «рассеянной» форме интеллекта и минимальном уровне сознания как способности ощущать внешнюю среду.
Мир рисового проростка, вероятно, радикально отличается от нашего. Но с научной точки зрения, в каком‑то своем растительном смысле он действительно слышит дождь.
Ранее ученые записали, как «кричат» томаты.
Источник: hi-tech.mail.ru