Замечательные исследования открыли новое понимание таинственных способов, с помощью которых деревья общаются и делятся знаниями друг с другом, и, как и у многих видов животных, мудрость возраста играет жизненно важную роль.
Международная группа ученых из австралийского Университета Южного Креста (SCU) и Итальянского технологического института (IIT) впервые зафиксировала особые способы, которыми березы в лесу Коста-Бокке в Доломитовых Альпах используют биоэлектрические сигналы для подготовки к солнечным затмениям. Причем старые деревья посылают эти сообщения первыми, что свидетельствует об усвоенных знаниях об экологических событиях.
«Это исследование иллюстрирует, что упреждающие и синхронизированные реакции, которые мы наблюдали, являются ключом к пониманию того, как леса общаются и адаптируются, открывая новый уровень сложности в поведении растений», — сказала профессор Моника Гальяно из SCU. «По сути, мы наблюдаем знаменитую «древесную паутину» в действии!»
Коммуникация растений, и особенно деревьев, была неуловимой областью изучения из-за того, как мало что можно воспринять традиционными методами наблюдения. Однако все живые организмы имеют электромную систему — электрические пути коммуникации, родственные тому, чем является геном для ДНК и генетической экспрессии.
И поскольку все организмы движимы выживанием – от вирусов до высших хищников – эта электромная система, по-видимому, является способом, которым эта лесная сеть берез ( Picea abies ) информирует своих соседей о необходимости подготовиться к нарушению окружающей среды. Более того, она не реактивная, а упреждающая, с сигнальной активностью, происходящей за несколько часов до затмения.
Команда измерила эти биоэлектрические импульсы с помощью сети маломощных датчиков, настроенных на одновременную запись этих невидимых сигналов. Они обнаружили, что активность не только изменилась за несколько часов до солнечного затмения, но и все деревья начали синхронизироваться, когда «слово» распространилось. И сообщение было отправлено первыми старшими деревьями, к которым они прикрепили датчики.
«Применяя передовые аналитические методы, включая меры сложности и квантовую теорию поля, мы обнаружили более глубокую, ранее не распознанную динамическую синхронизацию, не основанную на обмене материей между деревьями», — сказал профессор Алессандро Чиолерио из ИИТ. «Теперь мы видим лес не просто как собрание индивидуумов, а как оркестр фазово-скоррелированных растений».
Алессандро Чиолерио и Моника Гальяно в итальянских Доломитах Симоне Карньони
Не вдаваясь слишком глубоко в дебри (каламбурчик) квантовой теории поля, вы можете представить ее как танцевальную труппу, которая индивидуально разминается перед тем, как собраться вместе для исполнения синхронизированной хореографии, по сути двигаясь как своего рода коллективный организм. На деревьях квантовая биология происходит в микроскопическом масштабе. И она служит весьма конкретной цели.
Ели, вечнозеленые хвойные деревья, родственные, но не идентичные флоре, такой как пихта Дугласа или сосны, являются долгоживущими, выносливыми растениями, которые, как известно, существуют в некоторых довольно суровых условиях. Таким образом, у них есть некоторые действительно замечательные адаптации для распространения семян и даже удержания воды в их мутовчатых иголках. Но то, что происходит внутри, так же важно для выживания.
Солнечное затмение — это ключ в работе их биологической программы, ненадолго превращающий день в ночь, а деревья, в целом, очень зависят от обычных циклов день-ночь для поддержания нормальной функции, такой как транспортировка питательных веществ, регулирование воды и воспроизводство. Нарушение внутренних часов, даже кратковременное, может стоить энергии несколькими способами, включая запуск реакции на стресс. Это может оказать огромное влияние на здоровье дерева, даже отвлекая энергию от нормального производства защитных химических веществ, которые ель использует для сдерживания патогенов и хищников.
По сути, эта синхронизация биоэлектрической активности — это древесный язык, означающий «задраить люки», приостановить все, чтобы минимизировать нарушения. Скорее всего, это адаптивная реакция на значительные изменения окружающей среды — и, что интересно, она, похоже, свойственна старейшинам в лесу, чтобы защитить молодую поросль, которая, возможно, раньше не сталкивалась с подобным событием.
Хотя это исследование само по себе является новаторским, оно также имеет более широкие последствия для нас, поскольку позволяет лучше понять, как экосистемы адаптируются к изменениям климата, и какую важную роль играют пожилые люди в природе.
«Тот факт, что старые деревья реагируют первыми, потенциально направляя коллективную реакцию леса, многое говорит об их роли как банков памяти прошлых экологических событий», — сказал Гальяно. «Это открытие подчеркивает исключительную важность защиты старых лесов, которые служат опорой устойчивости экосистемы, сохраняя и передавая бесценные экологические знания».
Это также демонстрирует коллективную, скоординированную коммуникацию между деревьями — то, что традиционно считалось поведением, присущим исключительно животному миру.
«Эти результаты раскрывают связь между деревьями, сформированную индивидуальным возрастом и физиологией, а также коллективной историей», — отметили исследователи. «Это подчеркивает важность синхронности у растений, предлагая новые идеи о скоординированном поведении в природе».
Это открытие также будет представлено в новом документальном фильме Il Codice del Bosco (Лесной кодекс) , выход которого запланирован на май 2025 года. Посмотрите трейлер ниже.
ЛЕСНОЙ КОДЕКС трейлер 2025
Исследование опубликовано в журнале Royal Society Open Science .
