Растения-родственники умеют узнавать и поддерживать друг друга

Всходы, выросшие из семян, взятых с одного материнского растения, умеют узнавать друг друга и делиться «местом под солнцем».

В ходе эксперимента, проведенного в 2009 году, ученые исследовали 3000 саженцев горчицы. Оказалось, что молодые растения сильнее конкурируют с «неродными» всходами и слабже — с «родными». Всходы-родственники разделяли ресурсы по-братски — каждое растение, вместо того, чтобы быстро отрастить длинный корень и захватить побольше земли, предпочитало довольствоваться менее развитой корневой системой. Если в горшке росли неродственные друг с другом всходы горчицы — они проявляли все признаки конкурентной борьбы, стараясь отрастить крупный корень, чтобы захватить побольше жизненных ресурсов — воды и минеральных элементов.

Давайте узнаем про это подробнее …

Как показали результаты эксперимента, корни растений горчицы, не являвшихся родственниками, были значительно длиннее и разветвленнее. Корни выросших в общем горшке растений-родственников были гораздо меньше — чтобы каждый мог получать необходимые питательные вещества и никто не был обделен.

Всходы не являются родственниками и конкурируют друг с другом:

Всходы являются родственниками и отказываются от конкурентной борьбы:

Как же это происходит ?

Ученые выяснили, каким образом растения узнают своих «братьев» и «сестер», произошедших из семян одного и того же материнского растения. Сам факт идентификации растениями своих родственников был известен давно, однако механизм этого процесса исследователи выяснить не могли. Новая работа опубликована в журнале Communicative & Integrative Biology, а ее краткое изложение приведено в пресс-релизе университета штата Делавэр.

Растения добывают растворенные в почве питательные вещества при помощи своих корней. Чем более разветвлена корневая система, тем с большего объема грунта растение может «питаться». Ботаники обратили внимание, что растения-родственники, обитающие в почве рядом, не конкурируют друг с другом за ресурсы — их корневые системы остаются относительно неразветвленными. При этом если неподалеку находится растение того же вида, но не являющееся «братом» или «сестрой», конкуренция между соседями является весьма острой.

Чтобы выяснить, как растения определяют родственные связи, ученые выращивали в лаборатории резуховидку Таля, или арабидопсис Arabidopsis thaliana. Проростки A. thaliana помещались в жидкую среду, содержащую корневые экстракты от родственных или не родственных растений того же вида. Известно, что корни выделяют множество различных веществ. По мере роста ученые измеряли длину и разветвленность корней арабидопсисов, а также длину стеблей (так как ресурс питательных веществ ограничен, чем более разветвленной является корневая система, тем короче обычно надземная часть).

Оказалось, что в присутствии экстрактов корней «чужаков» A. thalianaразвивают значительно более сложную корневую систему, чем в среде, содержащей экстракты родственных растений. В одном из опытов ученые ингибировали корневую секрецию при помощи ортованадата натрия. Растения, помещенные в среду с экстрактом корней арабидопсиса после обработки ортованадатом, не проявляли признаков узнавания родственников или чужаков.

Физиология растений значительно отличается от физиологии животных, поэтому законы, открытые зоологами и физиологами, для них не работают. Тем не менее, было выяснено, что растения могут общаться друг с другом и подстраиваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Однако авторы одной из недавних работы показали, что в долгосрочной перспективе растения изменяются «неохотно». Такой консерватизм делает глобальное потепление более опасным для растений, чем считалось.

Как уже упоминалось выше, растения не особенно любят жить по соседству с нахлебниками, но что касается членов семьи, они готовы защищать своих родственников. Если растение недотрогу поместить в горшке с каким-то другим растением, не связанным с ним родственными узами, оба станут расти как можно быстрее для того, чтобы отобрать у соперника как можно больше питательных веществ и минералов. Однако если к нему подсадить собрата, они начнут совершенно нормально развиваться, не конкурируя друг с другом.

Некоторым растениям удается распознать родственника и поделиться с ним доступной пищей. Более того, растения, оказывается, даже умеют общаться друг с другом. Когда иву начинают есть гусеницы, она выделяет химические вещества, которые сложнее перевариваются насекомыми. Деревья, которые расположены рядом, но до которых еще не добрались те же самые гусеницы, будут также выделять этот химикат. Дерево, пострадавшее от гусениц, выделяет особые феромоны, которые улавливают его родственники в этой же области и, следовательно, тоже включают самозащиту.

Но это еще не все. Растения могут ставить друг друга в известность, когда пора цвести. Если они будут цвести в разное время, травоядные животные будут уничтожать их одно за другим. Но если цветы появятся одновременно, больше шансов, что кто-то из них уцелеет.

Интересно, что некоторые растения ухитряются общаться даже с растениями, которые не являются представителями его вида, например, табак. Чтобы это проверить, ученые стали мучить полынь, а табак, который рос по соседству, стал выделять химические вещества для защиты.

источники

http://lllolll.ru/brother-plants

http://vseonauke.com/596850737659513784/neveroyatno-no-fakt-udivitelnyie-sposobnosti-rastenij/

http://lenta.ru/news/2009/10/15/siblings/

Смотрите, что я вам еще могу интересного рассказать про растения: например вы знали, что бывают Теплокровные растения ?  или Почему закрываются бутоны?. Вот кстати, ужасный Кедрово-яблочный гниющий гриб и Смердящий рог осьминога. Вы наверное думаете, что не бывает Белой клубники со вкусом ананаса ? Не хочу портить вам аппетит, но вот Кровоточащий зуб или клубника со сливками

Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=66119