Умные растения

Команда Теда Терлингса работает над тем, чтобы вновь активировать «замолчавшие» гены и вернуть культурной кукурузе ее «голос». Идея восстановить природные защитные силы растения заслуживает понимания и поддержки, однако вопрос, удастся ли таким образом сократить опрыскивание, вызывает большие сомнения. Собственные защитные средства зеленых организмов могут не сработать на огромных полях с монокультурами, где из года в год высаживают одни и те же растения. Но вероятно, их будет достаточно, если мы помимо этого вернемся к старой, испытанной системе севооборота. Если кукурузный корневой жук в следующем году не найдет кукурузы и обнаружит вместо нее, к примеру, пшеницу, это нанесет ему больший ущерб, чем опрыскивание химикатами, которое поддерживается на государственном уровне. Швейцария уже ступила на этот путь, и в результате «жук за миллиард долларов» действительно снова исчез.

Яблочная кислота полезна для здоровья

Призывы о помощи оказались настолько успешной стратегией, что растения стали применять ее и над, и под землей. При нападении на листья зеленые организмы отдают приказания клопам и летающим насекомым, а в случае нападения на корни — нематодам. Растения справляются в обоих мирах — и в атмосфере, и в ризосфере (так ботаники называют верхние слои почвы — мир корней). Однако недавно профессор Харш Бейс из Делавэрского университета обнаружил, что растения могут комбинировать эти защитные системы. Маленькая резуховидка Таля, по-научному называемая «арабидопсис», отражает нападения на листья с помощью защитников из почвы.

Трудно представить, как это происходит. Но у Харша Бейса нашлись точные документальные подтверждения, а также потрясающие «фотодоказательства». Вот краткое изложение событий.

Листья резуховидки Таля заболевают. Возбудители болезни — бактерии псевдомоны. Они вызывают мягкую бактериальную гниль, и уже через несколько дней листья арабидопсиса желтеют. Если, конечно, он бездействует.

Однако чаще всего арабидопсис наказывает обидчиков, посылая сигнальные вещества в корни, которые, в свою очередь, производят яблочную кислоту, а затем переправляют ее в почву. Кислота служит сигналом для почвенных бактерий бациллус субтилис (Bacillus subtilis) — их также называют сенными палочками. Целое войско этих организмов отправляется в путь. Обросшие жгутиками палочки плывут навстречу питательной яблочной кислоте и тонкой пленкой облепляют корни растения. Обычно это незаметно, однако Харш Бейс и его коллеги заставили бактерии светиться и таким образом смогли их сфотографировать.

Бациллус субтилис — почвенная бактерия с хорошей репутацией. Фермеры и садовники часто насыщают этими палочками почву, так как они производят антибиотики и целый ряд веществ, укрепляющих защитную силу растений. Как именно это происходит, до сих пор точно не известно. Однако в случае с резуховидкой Таля действие сенной палочки нельзя не заметить: мягкая гниль остановлена. Вещества, производимые «хорошей» почвенной бактерией, попали в корни, а затем и в листья, победив «плохие» организмы.

Похоже, жизнь в двух мирах — это вовсе не плохо. Из каждого можно взять лучшее. Однако в каждом из миров нужно еще утвердиться, победив не только вражеские организмы, но и растущую конкуренцию среди собратьев.

Размолвка между соседями

Растения не ссорятся. Не влюбляются. Не изгоняют друг друга. И не травят никого из собратьев. На первый взгляд это именно так. Например, деревья мирно растут рядышком, образуя зеленую общину в лесу или на лугу и оставляя место для нежных травок и цветов. Кажется, агрессивная конкуренция присуща только людям и животным.

Однако еще две тысячи лет назад римский писатель-эрудит Плиний Старший подметил, что ореховые деревья не подпускают к себе другие растения. Под крышей из ореховых листьев нет почти никаких других представителей флоры — как будто присутствие чужаков запрещено. Тень деревьев, должно быть, опасна, считал Плиний, и он не так уж сильно ошибался. Все дело в листьях, отбрасывающих эту тень. Они отравляют почву — конечно, после того, как опадут и подвергнутся разложению. При этом возникает вещество под названием «юглон», препятствующее проращиванию и затрудняющее появление других растений.

Ядовитая защита собственного «дома» привычна для многих растений. Под эвкалиптами земля остается на удивление голой, да и хвойные деревья защищают свое место обитания от назойливых выскочек. Но, как это часто случается с ядами, со временем они становятся менее эффективными. Отвергнутые соседи приспосабливаются к ним и вырабатывают противоядие. Конкуренты не спят.

Надземная часть растения следит за своим «карьерным ростом» — чтобы никто не обогнал его по пути наверх. Оно защищается, если сосед стремиться поставить его в тень. Сражается за место под солнцем и даже пытается убрать всех соперников. Растения поочередно стремятся вверх, борясь за свет и пространство.