Таинственная сеть растений может оказаться опаснее, чем мы думали

Новое исследование ставит под сомнение благожелательность "лесной паутины" — микоризных сетей между растениями. Выясняется, что они могут использоваться для манипуляций и даже саботажа.

В 1997 году в журнале Nature была описана концепция "лесной паутины" — микоризных грибковых сетей, которые соединяют корни растений и позволяют им обмениваться химическими сигналами. Это открытие изменило наше представление о жизни растений, добавив утопический аспект, где растения заботятся друг о друге и сообщают о предстоящих угрозах — таких как атаки насекомых.

Однако новое исследование, проведенное учеными из Оксфорда и Амстердамского свободного университета, поднимает важные вопросы о подлинности этой альтруистичной картины. Команда ученых выяснила, что растения могут не только делиться сигналами, но и манипулировать ими в собственных интересах, что ставит под сомнение доброжелательность их взаимодействий.

Например, когда гусеница откусывает лист томата, связанные с ним растения, благодаря микоризным грибам, обнаруживают изменение и начинают усиливать защитные ферменты. На первый взгляд, это выглядит как сигнал тревоги, где атакованное растение предупреждает своих соседей: "Спасайтесь, если хотите выжить!" Однако наложение новых данных на предыдущие исследования приводит к выводу, что растения могут не всегда делиться честной информацией.

Исследователи использовали математические модели, чтобы изучить, как могла эволюционировать система передачи сигналов между растениями. Хотя логично предположить, что растения научились предсказывать угрозы от своих сородичей и активировать защитные меры, такое поведение может представлять собой опасность как для самих растений, так и для их окружающих.

Моделирование показало, что обмен защитными сигналами может быть невыгодным с эволюционной точки зрения. В условиях конкуренции за ресурсы — такие как солнечный свет и питательные вещества — передача сигналов может увеличить шансы соседних растений на выживание за счет собственного. Эволюционное давление может даже заставить растения подавлять сигналы о нападении, чтобы не помогать конкурентам.

Согласно теоретической работе, растения могут отправлять ложные сигналы о нападении, даже если никакого нападения не происходит. Это создает видимую угрозу для соседей, которые начинают инвестировать свои ресурсы в защитные механизмы, упуская возможность для роста.

Сложная система подземного взаимодействия ставит перед нами вопрос: действительно ли мы воспринимаем экономию ресурсов и защиту как добродетель? Существует вероятность, что возможности обмануть своих соседей обеспечивают конкурентным растениям преимущества, что в конечном счете может привести к ещё большему хаосу.

Проблемы с ложными сигналами могут стать тенденцией, где растения, часто подающие "тревожные сигналы", в конечном итоге подвергаются общественному суждению со стороны других растений. Если ложь станет слишком распространенной, соседи могут перестать доверять сигналам, и настоящие угрозы могут не восприниматься серьезно.

Исследователи также рассматривают возможность того, что сами грибы могут быть инициаторами сигналов. Грибы, связывая разные растения, могут также "подслушивать" происходящее и передавать информацию, которая может быть более выгодной для них, чем для отдельных растений. Растения могут оказаться частью более сложной экологической сети, где грибы управляют взаимодействиями, заинтересованные в максимизации выживания разнообразных видов.

Эта аналогия подразумевает, что подобно тому, как в Интернете циркулирует дезинформация и эгоистичные интересы, подземная сеть также может оказаться вовлеченной в более сложные и часто непредсказуемые взаимодействия. Мы все больше понимаем, что даже в мире природы, где доминирует взаимопомощь, эгоистическая организация может поджидать на каждом шагу.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), и оно демонстрирует, как важно оценивать не только явные проявления альтруизма, но и скрытые механизмы, которые могут оказывать серьезное влияние на экологическую стабильность. Понимание этих взаимосвязей может помочь нам более глубоко оценить, как работает природа и как мы, в свою очередь, можем адаптироваться к её сложным системам.