Немецкие ученые показали, что растения в зависимости от их окружения могут выбирать различные модели поведения, направленные на выживание самым оптимальным способом.
Конкуренция играет фундаментальную роль в экологии растений. В процессе эволюции растения приобрели способность очень пластично реагировать на появление соседей, изменяя свой фенотип. Растения обнаруживают присутствие других конкурирующих растений через различные сигналы, такие, как снижение количества приходящего солнечного света и изменения в диапазоне солнечного излучения. Это происходит, когда солнечный свет проходит через листья соседних растений, конкурентов за источник энергии.
Ранние исследования показали, что в условиях конкуренции для своего выживания растения обычно используют три стратегии поведения. Если конкуренты невысокие и густорастущие, затененное растение избегает их тени путем максимального роста вверх. Если же соседи высокие и не позволяют их перерасти, растение развивает теневыносливость. И третий путь: боковой рост, позволяющий растению «убежать» от соседей, которые растут не слишком плотно, и добраться к солнечному свету.
В новой работе ученые решили проверить, может ли одно и то же растение выбирать нужную стратегию из трех вариантов в зависимости от сложившихся обстоятельств. Для своего эксперимента они взяли растение лапчатку ползучую (Potentilla reptans). Исследователи моделировали различные варианты конкуренции между растениями, используя специальные зелёные фильтры, которые уменьшают количество света и изменяют диапазон солнечного излучения. Таким образом, удалось обеспечить очень реалистичную имитацию затенения растения конкурентами.
Результаты исследования показали, что Potentilla reptans выбирает свою стратегию поведения в ответ на конкуренцию самым оптимальным образом. Когда в эксперименте для растения создавались условия, имитирующее «соседей» с короткими побегами, но растущими плотно друг к другу, лапчатка стремительно росла вверх, вырываясь к солнцу. Во втором случае, когда конкуренты росли не только густо, но и высоко, лапчатка развивала в себе способность к теневыносливости — у нее увеличивалась площадь листа. И, наконец, под «нажимом» высокостебельных и редко растущих соседей, Potentilla reptans начинала уклоняться от них боковым ростом.
Таким образом, биологи получили новые доказательства способности растений интегрировать комплексную информацию об окружающей их среде и реагировать соответственно самым оптимальным образом. Это исследование, по мнению ученых, показывает, что растения могут оценить плотность и конкурентоспособность своих соседей и соответственно адаптировать своё ответное поведение.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Ранее ученые выяснили, какой свет благоприятнее всего действует на рост растений.
Источник: news.rambler.ru
