Дерева у межах цілого лісу дивовижним чином синхронізуються під час сонячних затемнень

Що дізнались учені

Сонячні затемнення викликають вражаючі ефекти у природі, а нове дослідження доводить, що дерева також можуть синхронізуватися у відповідь на це явище. Науковці вивчили ліс у Доломітових Альпах в Італії під час часткового затемнення 25 жовтня 2022 року й зафіксували координацію біоелектричних сигналів у дерев. Це відкриття додає новий рівень розуміння складної поведінки рослин, повідомляє 24 Канал з посиланням на The Conversation.

Відомо, що цикли світла і темряви глибоко впливають на живі організми. Реакція тварин на затемнення задокументована давно, проте вплив таких подій на рослини досі лишався малодослідженим. Команда науковців, серед яких професор Алессандро Кьольєріо з Італійського технологічного інституту та професорка Моніка Гальяно з Університету Південного Хреста в Австралії, вирішила з’ясувати, чи можуть дерева колективно реагувати на затемнення.

Щоб відстежити реакцію лісу, вчені встановили спеціальні електроди на живі ялини різного віку, розташовані на відстані одна від одної, а також на п’ять пеньків, залишених після буревію. Електроди розміщували в різних частинах дерев – на коренях, стовбурах і гілках – щоб зафіксувати електричні імпульси, які проходять крізь тканини рослин. Такі сигнали виникають внаслідок руху іонів крізь клітинні мембрани, що створює слабкі струми – цей феномен називають електромом організму (electrome).

Результати виявилися неочікуваними. Усі дерева, незалежно від віку, продемонстрували зростання синхронізації електричних сигналів не лише під час затемнення, а й навіть за кілька годин до нього, а це означає, що вони якимось чином знали про майбутню подію. Найпомітнішу реакцію показали дорослі дерева, що натякає на здатність старших дерев краще передбачати такі події завдяки накопиченому екологічному досвіду – так само, як вони реагують на зміну сезонів.

Крім того, вчені виявили біоелектричні хвилі, які проходили між деревами. Це дозволяє припустити, що дерева можуть передавати одне одному сигнали, а можливо й навіть знання про зміни в навколишньому середовищі, щоб інші рослини швидше розвинули ті чи інші адаптації, не проживаючи відповідного досвіду. Подібну здатність дерева могли розвинути для координації захисних або адаптаційних реакцій в умовах стресу.

Цікаво, що навіть пні показали зміни у біоелектричній активності під час затемнення – хоча й не так виразно, як живі повноцінні дерева. Це означає, що деякі пеньки залишаються біологічно активними і продовжують реагувати на зміни в середовищі, навіть якщо їхній стовбур, гілки та листя вже відсутні з тих чи інших причин.

Дані з польового експерименту підтвердилися під час аналізу з використанням комп’ютерного моделювання і квантової теорії поля. Вчені виявили, що не лише окремі дерева, а й увесь ліс реагує як злагоджений організм. Така згуртована реакція свідчить про високий рівень взаємозв’язку між рослинами в лісових екосистемах.

Ці результати перегукуються з іншими дослідженнями, які показують, що дерева здатні до координації та спільної реакції на зовнішні впливи. Це має значення для розуміння стійкості лісів до кліматичних змін, збереження біорізноманіття та ролі старих дерев у передачі інформації новим поколінням. Старі ліси можуть виступати не лише екологічними резервуарами, а й "банками пам’яті", що зберігають екологічні знання у своїх тканинах.