Растения также способны принимать сложные решения. По крайне мере, к такому выводу пришли ботаники из Гельмольцевского центра исследований окружающей среды, изучив поведение барбариса (Berberis vulgaris): это растение способно «делать аборт» своим семенам в случае заражения их паразитами.
Барбарис обладает структурной памятью, он различает внутренние и внешние условия и рассчитывать риски, утверждают авторы статьи в журнале American Naturalist.
Барбарис – это очень распространенный в Европе кустарник; его известный родственник – орегонский виноград (Mahonia aquifolium), абориген Северной Америки, в последние годы медленно заселяющий Старый Свет. Ученые сравнили эти два вида и обнаружили разительные различия в реакции на паразитов. Концентрация личинок высокоспециализированного вида пестрокрылок (Rhagoletis meigenii) на семенах магонии в десять раз выше, чем на барбарисе.
Этот факт заставил ученых более внимательно изучить семена барбариса. Она собрали около 2000 ягод в разных районах Германии и стали искать следы проникновения паразитов, которые кладут туда свои яйца. Если личинка вырастает, она обычно съедает все семена в ягоде. Барбарис же отличается тем, что в каждой ягоде обычно содержится две семечка, а само растение способно остановить их развитие (если возникает необходимость в экономии ресурсов).
Такой же механизм применяется для защиты от пестрокрылок. Если семечко заражено яйцами паразита, будущие личинки съедят оба семени. Но если растение «откажется» от зараженного семечка, паразит также умрет, и второе семя будет спасено.
Ученые сделали поразительное открытие. «Семена зараженных ягод не всегда убиваются растением. Это решение зависит от того, сколько семян сейчас находится в ягодах», — объясняет доктор Катрин Майер (Katrin M. Meyer). Если в зараженной ягоде две семени, в 75% случаев барбарис «отключит» первое, чтобы спасти второе. Если же в ягоде лишь одно (зараженное) семечко, растение только в 5% случаев сделает «аборт».
Эмпирические данные были загружены в компьютерную модель – и картина окончательно прояснилась. «Если барбарис отказывается от ягоды с одним-единственным зараженным семенем, он теряет целую ягоду. Вместо этого он “рассчитывает”, что личинка может умереть сама – такая возможность есть. Лучше оставить небольшой шанс, чем лишить себя шансов вообще», — объясняет доктор Ганс-Герман Тулке (Hans-Hermann Thulke). «Такое предупреждающее поведение, когда взвешиваются потенциальные потери и внешние условия, очень удивило нас. Идея нашей статьи в том, что разум растений вошел в пределы экологически возможного».
Но откуда барбарису известно, что его ждет после того, как пестрокрылка проникла в ягоду? Ученые всё еще не знают, как растения обрабатывают информация, и как в ходе эволюции возникли такие сложные формы поведения. Орегонский виноград (близкий родственник барбариса) живет в Европе уже 200 лет, также становится жертвой этих паразитов, но не выработал никакой сопоставимой по сложности оборонительной стратегии.
По материалам пресс-релиза Гельмгольцвской ассоциации исследовательских центров.
Источник: А. Космарский nauka21vek.ru
