Сучасні рослини
Категорії / Біологія / Сучасні рослини / Рослини використовують підземний «грибний Інтернет» для спілкування

Рослини використовують підземний «грибний Інтернет» для спілкування

Автор:
Джерело: icr.org

Дослідники нещодавно задокументували, як рослини використовують підземні грибкові мережі, щоб попередити сусідні рослини про напад комах. Це однозначно ілюструє складне та цілеспрямоване взаємопов'язане співробітництво, що існує у природі.

Дослідження, яке було опубліковане в липні 2013 року у журналі Ecology Letters — це перша інформація, яка підтверджує та показує, що рослини мають унікальну спільно створену фізіологію, що включає мережу зв’язку з іншими рослинами з використанням підземного гриба в якості інформаційного каналу.1 Ця дивовижна і заплутана система дозволяє рослинам легко і ефективно спілкуватися — це спільнота, свого роду, природний біологічний Інтернет.

До цього дослідження вчені усвідомлювали, що між рослинами та деякими грибами, які колонізують ґрунт навколо кореневих систем рослин, існують взаємовигідні зв'язки. Корисні ґрунтові мікроорганізми називаються «мікоризальними грибами» і, як відомо, сприяють загальному росту рослин і допомагають їм чинити опір нападам комах, збудникам хвороб та стресу піл час посухи. 

Фактично, вчені були в курсі можливості того, що мікоризальні гриби можуть допомагати рослинам, об'єднавшись з ними у тісні групи, щоб сигналізувати та зміцнювати системи хімічного захисту один одного у відповідь на напади комах.2

У статті, опублікованій лише минулого року, вчені висунули ідею про те, що це повідомлення проходить шляхом випуску та виявлення інформаційних хімічних речовин, які перетинають ґрунтову матрицю через мікоризуючі мережі, які працюють як інформаційні канали, що безпосередньо з'єднують рослини під землею.3 

Це відбувається через те, що ниткоподібний грибок росте під землею, виробляючи нитки, які називаються міцелією (mycelia), та з'єднують один набір коренів з іншим. Тепер ця гіпотеза була вражаюче підтверджена.

Підземний зв’язок між рослинами. Вчені охрестили цей спосіб комунікації «грибним Інтернетом». Источник фото: Impact Lab

У цьому новому дослідженні вчені вирощували кілька комплектів бобових у об’єднаних групах з п'яти рослин. Вони дозволили трьом рослинам в кожній групі отримати доступ до ґрунтів, що містять підземні мережі пов'язаних грибкових міцелій. Як контрольну пробу, дослідники зберегли дві залишкові рослини в кожній групі, відокремивши їх від грибкових мереж у ґрунті. Тоді вчені заражали одну рослину в кожній групі попелицями (рослиноїдна комаха), що спричиняло випуск рослинних хімічних речовин, які відштовхують попелиць і притягують ос.

Дивно, що рослини, які не були під загрозою комах, але були підключені до зараженої рослини підземною мережею грибів, почали виробляти захисні хімічні речовини в своїх клітинах. Рослини, які не пов'язані з грибковою мережею, не активували свої системи захисту. 

В якості додаткової контрольної проби, дослідники також покривали рослини мішками, щоб виключити версію наземної комунікації, яка, можливо, відбувається за рахунок повітряних хімічних сигналів, які приймають листки. Зважаючи на ретельно контрольовані умови, сигнали, які викликали цю реакцію захисту, були передані спільноті через грибкову мережу.

Провідний автор дослідження д-р Давід Джонсон зазначив: 

«Ми знали, що рослини виробляють летючі хімікати під час нападу, і ми знали, що вони передають один одному інформацію про небезпеку над землею. Тепер ми знаємо, що вони передають роблять це через підземні грибкові мережі».4

До теперішнього часу вивчені кореневі системи багатьох видів сільськогосподарських рослин, що включають в себе не тільки бобові, але також такі культури, як пшениця, рис, кукурудза та ячмінь, демонструють вищеописані типи взаємодій з мікорізними грибами. Безсумнівно, цей дивовижний взаємозв'язок також відбувається в природі, зважаючи на те, що рослини, які ми використовуємо в сільському господарстві, були окультурені з дикої природи.

Еволюціоністи наполегливо намагаються пояснити, яким чином складні, кооперативні мережі між цілком різними типами організмів, такі як ці, можуть з’явитись шляхом еволюції Дарвіна, особливо коли мова йде про динамічні біохімічні мережі взаємодії в двох окремих типах організмів. 

Натомість це є явним свідченням розумного задуму всемогутнього та мудрого Творця.

Вас також може зацікавити:

Посилання:

  1. Babikova, Z. et al. 2013. Underground signals carried through common mycelial networks warn neighbouring plants of aphid attack. Ecology Letters.16 (7): 835–843.

  2. Jung, S.C., et al. 2012. Mycorrhiza-Induced Resistance and Priming of Plant Defenses. Journal of Chemical Ecology. 38 (6): 651-664.

  3. Barto, E.K. et al. 2012. Fungal superhighways: do common mycorrhizal networks enhance below ground communication? Trends in Plant Science. 17 (11): 633–637.

  4. Evidence plants communicate via underground fungal networks. The Herald Scotland. Posted on heraldscotland.com on May 10, 2013, accessed on July 26, 2013.