Огурец создает оборону, призывал союзников

Когда нидерландский ученый Марсель Дикке из Вагенингенского университета проводил опыты с бобами, он заметил удивительный факт. Растения, пораженные паутинными клещами, взывали о помощи: приманивали хищных насекомых, естественных врагов паутинных клещей. Во время отдельных опытов выяснилось, что эти хищные насекомые не проявляют интереса к добыче, пока расстояние до нее велико. Однако если паутинные клещи начинали поедать листики бобов, их враги сразу заметно настораживались и вскоре спешили на помощь бобам. Что же призывало их?

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые пригляделись к бобам. Оказалось, в момент нападения на них паутинных клещей поверхность листьев выделяет смесь различных ароматических веществ — главным образом это терпеноиды. Почуяв этот запах, хищные насекомые — в данном случае это были хищные клещи — бегут навстречу ему. Марсель Дикке и его коллеги сделали вывод, что бобы с помощью этих веществ приманивают своих «телохранителей» и те защищают их or врагов.

Эти опыты вызвали огромный интерес у биологов. До этого мало кто полагал, что растение способно на такую сложную реакцию. Однако вскоре стало ясно, что данный случай вовсе не единичный. Сейчас известно уже более 25 видов растений, готовых вызвать себе «охранников». Все они научились изъясняться на языке насекомых, химическими сигналами спасая себе жизнь. Среди них такие известные нам растения, как помидоры, огурцы, кукуруза. При появлении вредителей они мобилизуют целые отряды насекомых, например хищных клещей и клопов. Те же только рады: теперь им не надо подолгу рыскать в поисках добычи — в мощном потоке запаха она заметна, как при свете прожектора.

Многие растения не только защищают поврежденные вредителями части, но и заботятся о сохранении здоровых еще листьев и ветвей. Всеми своими частями они начинают приманивать себе защитников: нетронутые ткани растений тоже вырабатывают ароматические вещества. Сигналом этих здоровых тканей служит появление особого вещества — жасминовой кислоты.

Однако этим дело не ограничивается. Растение не только готово само дать отпор агрессору, но и невольно предупреждает собратьев. Молекулы метилжасмината достигают воздушным путем соседних растений. Те узнают о «большой битве», разыгравшейся рядом, и готовятся встретить вредителей во всеоружии. Гусеницы еще ползут в атаку, а хищники уже настороже. Конечно, не надо думать, что царство флоры населено одними альтруистами, спешащими оповестить своих соседей о беде, лишь бы тем лучше жилось. Скорее в ходе эволюции растения научились улавливать сигналы беды — эти вопли химического ужаса, испускаемые страдальцами. Улавливать, правильно истолковывать их — и потому выживать. Все, кто был глух и слеп к ароматным знамениям, неожиданно для себя становились жертвами полчищ насекомых. Все, кто вслушивался в чужой SOS, опережал события, наносил встречный удар.

Нож, не похожий на гусеницу

Но ведь не только гусеницы и жуки вредят листьям растений. Случается не биологическое «нападение», а механическое — колесами, ножом. Однако в таких случаях растение никого не зовет на помощь. И как бы ему плохо ни приходилось, как бы ни истекало оно «слезами» и «кровью», известные нам защитники не поспешат, не поползут и не полетят спасать раненого.

Исследователи проводили опыты: кололи, царапали, прищемляли листья и стебли, подражая воздействию на растение насекомым. Растение терпело и молчало. Оно слишком дорожит хищными заступниками, чтобы обманывать их ложными сигналами: ведь боль ему доставляли не вредители‑насекомые, с которыми охотно разделались бы насекомые‑защитники. Не тревожь понапрасну друзей — и они останутся друзьями. Анализируя ароматические вещества, выделенные растениями, раненными кнопкой, иглой или ножом, ученые не обнаружили и следа тех веществ, которые привлекают хищных насекомых.

Как же растение сумело понять характер повреждения? Как определило, что его кромсает нож, а не гусеница? Очевидно, растения могут различить скальпель и ротовой аппарат гусеницы, говорит итальянская исследовательница Петиция Маттьяччи. Иначе этот феномен не объяснить.

Чтобы истолковать происходящее, ученые попробовали смазать слюной гусеницы надрез, оставленный скальпелем. Внезапно все переменилось. Растение стало посылать свои сигналы. Капельки слюны оно приняло за присутствие самого насекомого. Оно объединило гусеницу с выделяемым ею секретом.

Однако растения гораздо догадливее, чем мы думаем. Стоило лишь мотыльку отложить яйца на листья вяза, как дерево начинало беспокоиться, не дожидаясь, пока выползут вредные гусеницы. Оно заранее вопило на своем химическом языке. Еще не выросли те гусеницы, как за ними пришла их смерть.

Еще находчивее страстоцвет, произрастающий в Центральной Америке. На его листьях появляются наросты, напоминающие яйца насекомых. Когда бабочка геликонида прилетит, чтобы отложить потомство, она увидит, что здесь уже появился чей‑то «инкубатор». Гусеницы этой бабочки поедают друг друга, поэтому откладывать сюда яйца нет никакого смысла. Старшие пожрут младших. Бабочка летит прочь, в более безопасное место. Страстоцвет изловчился и обманул своих врагов.

Цветочный парфюмер

Итак, растения, эти безмозглые стволы и кроны, могут думать? Воистину велики твои чудеса, о природа! До сих пор считалось, что память и интеллект, умение учиться и размышлять были дарованы лишь человеку и животным. Мир растений был этой благодати лишен. Но что бы мы ни думали о них, в их поведении отчетливо видна мысль. Никто не заставлял и не учил их обманывать врагов, они же пускались в сражение, доверяя одной смекалке. Хрупкие, неподвижные, безрукие организмы растений придумывали ловушки, в которые попадали их враги. Очевидно, их поведение — результат долгого приноравливания к окружающему миру. Процесс этот длился миллионы лет.

Долгое время считалось, что растения вряд ли что замечают вокруг себя, ведь у них нет органов чувств. Камень, металл, гипс… Этот бездушный перечень вроде бы логично продолжало дерево. Однако в последние годы мнение биологов о природе разительно изменилось. Растения взывают о помощи; листья переговариваются с клопами и клещами; деревья воспринимают, замечают, думают — то есть общаются с внешним миром. Им дарован язык ароматов, не доступный нашему обонянию. Лишь оттого они кажутся молчаливыми, что их язык мы не воспринимаем. Животных мы еще слышим, но не понимаем: к растениям мы просто глухи.

Иное дело — насекомые. Это прирожденные «парфюмеры»: они улавливают малейшие дозы ароматических веществ — перед их чутьем пасуют приборы. Вот почему им понятны любые химические «вскрики» растений. «Шорох и шепот» запахов для них что громовые удары.

Однако современная техника, хоть и проигрывает по сравнению с обонянием инсектов, позволяет «подслушать» довольно громкие разговоры растений и даже изучить их лексикон. Так, растения, атакованные вредителями, не просто вопиют: «Беда! У меня беда!», но и докладывают, какой именно за враг на них напал. Для каждого вредителя у них свой букет запахов. Так, опыты с хлопчатником показали, что он выделяет одни вещества, когда его поедает долгоносик, и совсем другие, когда на него нападет точильщик. Хищные насекомые знакомы с этим словарем и потому спешат на помощь, когда на листьях растения появляется их излюбленная добыча.

Кукуруза подмечает даже, какого возраста личинки, пожирающие ее листья. Чем они моложе, тем больше ароматических веществ выделяет растение. Вот как ученые объясняют эту тактику. Старые личинки скоро окуклятся и перестанут причинять вред. Когда мотыльки вырастут, они и вовсе будут питаться лишь нектаром и пыльцой. А вот маленьким гусеницам надо набираться сил; им только дай волю… От этих «молодых хулиганов» растение спешно ищет защиты.