Приблизительно 4,5 миллиарда лет назад поверхность суши Земли была бесплодной и лишенной жизни. Потребовалось ещё 2 миллиарда лет, чтобы в океане появились первые одноклеточные организмы, в том числе первая водоросль Grypania Spiralis, которая была размером с монету в 50 британских пенсов.

Растения, состоящие из множества клеток, существуют всего лишь 800 миллионов лет. Чтобы выжить на суше, растения должны были защищать себя от УФ-излучения и развивать споры, а затем семена, которые позволяли им распространяться более широко. Эти инновации помогли растениям стать одной из самых влиятельных форм жизни на Земле. Сегодня растения встречаются в каждой крупной экосистеме на планете, и учёные ежегодно описывают более 2 тысяч новых видов.

Новый документальный фильм британского натуралиста Дэвида Аттенборо (David Attenborough) «The Green Planet» («Зеленая планета») рассказывает о растениях и их способности нас вдохновлять. Только в одном недавнем примере инженеры успешно смогли сымитировать форму крылатых семян клёна для разработки новых ветряных турбин.

Растения хранят много секретов, которые учёным ещё только предстоит открыть. Ниже мы вам предлагаем узнать о 5 открытиях, которые непременно вам помогут увидеть наших далёких зелёных собратьев в новом свете.

1. Растения «разговаривают» друг с другом

Конечно, у растений нет голосовых связок, и поэтому они не могут говорить так, как мы. Но для координации реакции на окружающую среду они используют химические и электронные сигналы.

Пять увлекательных открытий о внутренней жизни растений.Изображение: unsplash.com

Когда клетки растения повреждены, например, при скошенной газонокосилкой траве, они выделяют белковые фрагменты, которые могут быть обнаружены окружающими растениями. Это похоже на систему наблюдения за соседями: когда одно растение повреждается, остальные уведомляются об опасности поблизости. Это может вызвать иммунный ответ или другие защитные механизмы.

Точно так же растения могут обнаруживать поблизости опылителей, выделяя в окружающую среду химические вещества, чтобы их привлечь. Эти сигналы делают растения очень сложными коммуникаторами.

Пять увлекательных открытий о внутренней жизни растений.
Растения могут привлекать насекомых, чтобы те выполняли их приказы. Изображение: Thom Dallimore

2. Растения могут двигаться

В своей основополагающей книге «The Power of Movement in Plants» («Способность к движению у растений»), опубликованной в 1880 году, Чарльз Дарвин (Charles Darwin) описал способность растений перемещаться в сторону или к свету. Учёные называют это фототропизмом. В настоящее время известно, что движения растений управляются не только светом, но и водой, питательными веществами, а также в ответ на выпас животных и конкуренцию со стороны других растений.

Растения могут казаться застывшими на месте, обречёнными оставаться там, где прорастут их семена. Но на самом деле растения постоянно корректируют свои листья, корни и стебли, чтобы улучшить свои шансы на выживание. Например, затенённые стороны стеблей всегда становятся длиннее, чтобы растение в процессе, опосредованном гормонами, росло к свету. Корни же проявляют противоположный эффект и растут вдали от света.

В некоторых крайних случаях растения могут даже перемещаться по всему лесу. Кочующие виноградные лозы растут вверх от основания ствола дерева, а затем отрываются от почвы. Позже они пускают воздушные корни и снова опускаются, что позволяет им перемещаться между деревьями.

3. Растения могут расти в космосе

Идея путешествовать в космосе и жить на других планетах уже давно будоражит человеческое воображение. Но планет с такой же средой, как Земля, пока обнаружено не было. Мы знаем, что растения являются экспертами в изменении окружающей среды в соответствии с потребностями более сложной жизни. Когда первые леса начали процесс фотосинтеза, они насыщали атмосферу Земли кислородом и поглощали CO₂, делая планету более гостеприимной.

Может ли выращивание растений на далёких планетах сделать их более подходящими для наших нужд? Во время космической гонки между СССР и США в 1950-х и 1960-х годах учёные изучали, как растения растут и развиваются в космосе. На данный момент учёные вырастили в специальных камерах 17 различных видов растений, в том числе такие культуры, как кукуруза, пшеница, помидоры и салат. Но всё же всё ещё имеются большие проблемы, которые затрудняют выращивание растений Земли за пределами нашей атмосферы, включая радиацию во время космического полёта и различия в движении газа в космосе по сравнению с Землёй. Если вы думаете, что трудно сохранить растение живым дома, попробуйте сделать это в космосе.

Возможность терраформировать планету, сделав её пригодной для жизни людей, на данный момент остаётся недостижимой. Но значительный прогресс в науке о растениях за последние несколько лет делает эту цель достижимой, возможно, даже в течение жизни людей, живущих сегодня.

4. Каждое десятое растение растёт на других растениях

Часто достигающие десятков метров в высоту, многие растения являются одними из самых крупных организмов на планете. Например, секвойи могут достигать высоты более 100 метров. Сначала учёные начали изучать их высокие лесные навесы, дрессируя обезьян или нанимая опытных альпинистов для сбора образцов. Некоторые даже для получения образцов использовали дробовики.

Только в 1980-х годах исследование навесов стало самостоятельной научной дисциплиной с использованием методов лазания по канату, заимствованных из альпинизма. Позднее инструментами многих учёных стали краны, воздушные шары и дроны. Но зачем рисковать жизнью, чтобы залезть на дерево? Что там наверху?

Подсчитано, что до 80% видов в лесу либо используют, либо живут всю свою жизнь под навесом. Каждый десятый из всех известных видов сосудистых растений — видов, которые используют сосуды для транспортировки воды и питательных веществ по всему организму — растет поверх других растений.

Пять увлекательных открытий о внутренней жизни растений.
Дерево в Папуа-Новой Гвинее, покрытое эпифитными папоротниками и орхидеями. Изображение: Thom Dallimore

Их называют эпифитами. Они не являются паразитами, а вместо этого используют своего хозяина для физической поддержки. Это даёт им преимущество перед растениями, растущими в подлеске леса, где мало света. Большинство орхидей растут на деревьях, и одно дерево может содержать до 50 видов эпифитов. Часто эти эпифиты выпускают больше листьев, чем их дерево-хозяин.

5. Растения могут указывать на глобальные изменения

Организмы очень чувствительны к изменениям в окружающей их среде, и растения, в частности, веками использовались для обнаружения этих изменений. Когда листья начинают менять цвет осенью, это обычно предвещает наступление более прохладных и тёмных месяцев.

Некоторые виды папоротников особенно уязвимы к изменениям местного климата. Например, Гименофилловые растут в тенистых районах тропических лесов, обычно у подножия деревьев или на влажных скалах. Они зависят от воды и низких температур и являются хорошими индикаторами приближающейся засухи и повышения температуры.

С 1980-х годов глобальная средняя температура повышалась в результате сжигания ископаемого топлива, такого как уголь, который был отложен растениями миллионы лет назад во время раннего формирования лесов. Сейчас мы живём во времена изменения температур, и понимание того, как растения реагируют на изменения климата, может помочь нам подготовиться к будущему.


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев