Растения с помощью электрического поля сигнализируют пчелам, с какого цветка нектар уже взят, а с какого нет. Они умеют дать сигнал и о нападении на них случайных сосущих насекомых, по которому соседи начинают в свои листья нагнетать летучие ядовитые вещества. Таким же способом протекает «разговор» растений с хищниками своих хищников. Есть растения, которые слышат. Когда им поступает «звукозапись хрумкающих звуков», издаваемых гусеницами, они начинают превентивно защищаться. Американские ученые из Вирджинии и Пенсильвании раскрыли дальнейшие коммуникационные каналы растений. В обмене информацией обильно представлены молекулы РНК.
О продуцировании летучих, непостоянных веществ, воспринимаемых растениями, ученые исписали не одну кипу бумаги. Год назад переполох вызвали работы о симбиозе микоризных грибов и растений, в которых речь шла не только об обмене питательными веществами, как предполагали до этого.
Густая сеть волокон мицелий служит растениям и как коммуникационное связующее звено, напоминающее функционирование наших нервных волокон. В открытии этого «подземного телефона» у растений участвовала и наша Zdenka Babikova из Мендельского университета в Брно. Интересно, что скорее всего речь не идет ни о каком исключении, а этим способом пользуется 70-90% всех растений.
Поразительны результаты недавнего эксперимента Rexa Cocrofta из университета в Миссури. Он давал звуки (вибрации), издаваемые челюстями жирующей гусеницы, и пугал этим бедных растений. Испуганное неприятной новостью растеньице сразу же пробуждала свои клетки к защитной реакции. Новейшие сообщения из области коммуникаций между растениями пришли из США. Jim Westwood из Виржинии, профессор патологии и физиологи растений и специалист по сорнякам, «приоткрыл» со своей группой «двери в новую комнату» взаимных коммуникаций растений на молекулярном уровне. О том, что мы стоим на пороге нового способа борьбы с паразитирующими сорняками, результаты экспериментов принес новый выпуск журнала «Science». Эти сведения касаются растения, которое у нас называется кокотицей (вьюнком) (Cuscuta pentagona). В действительности это не одно растение, а целый род, включающий в себя 100-170 видов. Почему оно так называется, неизвестно. Конечно, все кокотицы сходятся на том, что не хотят питаться самостоятельно. Как это в таких случаях часто бывает, успешно и агрессивно распространяются по всему земному шару. Прежде в этом роду ботаники вычленили небольшую группу (семейство кокотиковитых). Но генетики им на это возражают. Из их анализов это лишь видоизмененный вьюнок. Кокотица охотно вредит и хозяйственным растениям, например, помидорам, а поэтому, чтобы избавиться от нее, ученые получают гранды.
При исследовании кокоцитовых транскрипций, исследователи, занимающиеся переносом информации между какими-то центрами в клеточном ядре и цитоплазмой (рибосомой) обнаружили интересные явления. Выяснили, что коммуникации между ядром и цитоплазмой обеспечивают молекулы-посланники РНК. Американцы занялись расшифровкой этих молекул, циркулирующих внутри клеток. А так как имели достаточно денег, то сделали это в двух экземплярах, т.е. как у паразитирующего вьюнка, так и у его вынужденного хозяина. Пришли к тому, что копии интимных зависимостей хозяина почти полны тайных «производственных планов» с подробной информацией от тысячи генов, из которой можно «прочитать», что растение планирует противопоставить своему мучителю, и которая теоретически может быть снабжена печатью «Тайна». Паразит так получает впридачу информацию примерно о половине генов растения-хозяина. Дальнейшие тесты показали, что поток информации движется не в одном направлении от атакованного к агрессору, но и наоборот. Речь идет о двустороннем движении информации, т.е. указаний упакованных РНК.
Еще господствует мнение, что почтальонам РНК передает лишь описания и указания о работе из ДНК к рибосомам. Дело может идти о коротко живущей молекуле, существующей лишь для внутриклеточной потребности. Что растения обмениваются между собой информацией даже в большей степени, является удивительным. Таким образом, коллектив Westwooda скорее всего открыл канал, по которому растения обмениваются информацией (возможно, при посредстве многих и многих тысяч таких молекул), как-то впечатляет. Авторы этим самым сильно взбудоражили научное поле. То есть речь идет о неизвестном до сего времени способе коммуникаций. И пока об этом, довольно неизвестном, господствует мнение, что этот аппарат мог бы служить для взаимных защитных реакций растений, нужно, чтобы их иммунные системы не конфликтовали между собой. Можно сказать, что это является другим примером межвидового переноса информации, который иногда называют горизонтальным переносом. Напротив, о вертикальном переносе речь идет, когда говорят о переносе от отца и от матери на потомство.
С подобным переносом информации между неродственными видами несколькими годами раньше нас познакомил Cedric Feschotta. Тогда речь шла о ДНК, а не о РНК. Он объяснял, как мы, люди, присоединяем чужие ДНК, и как другие организмы, наоборот, присоединяют наши. Обмен кусками генетического материала в животном и растительном мире является, как видно, частым явлением, и природа постоянно «играет» с инородным генетическим материалом. С некоторым преувеличением можно сказать, что так называемому, «великому дизайнеру» немыслимо даже изолировать человеческую ДНК от насекомых, и наоборот. Как установили ученые из техасского университета в Arlingtonе, все мы немного генетически модифицированные организмы, в которых не исключаются куски ДНК от лесных клопов и пресноводных слизней. Так что мы не являемся такой уж чистой расой, какой хотим казаться. Из современных «вьюнковых экспериментов», проведенных в Виржинии, в свою очередь следует, что и у растений постоянно присутствует обмен генетическим материалом. И порою даже чаще, чем в животном мире. Это производит впечатление, что молекулы нуклеиновых кислот как бы обмениваются между собой каким-то образом.
Это указывает, что мы должны переосмыслить и мелочи в отношении паразита и хозяина, часто выражающиеся фразой: «Я – часть твоего тела, корми меня». Это переходящее представление постепенно становится все более еще захватывающим. Отмечается, что большинство отношений, о которых мы ничего точно не знаем, не настолько односторонне эгоистичны. Всего один пример. Паразитирующую простейшую, Toxoplasma gondii, которую в быту широко распространяют наши домашние любимицы, кошки, мы еще в начале этого года считали злым манипулятором ума (мозга), который ухудшает у нас успехи в школе, удлиняет время реакции, повышает у водителей риск смертельных происшествий, способствует возникновению шизофрении и производит другие нехорошие вещи. Пока этот паразит действует у нас в мозгу, то порции нашей глупости нам компенсирует повышенная устойчивость перед появлением дегенеративных злокачественных клеток. Вакцина для борьбы с токсоплазмозом уже сохраняет мозг от распространения рака, который иначе был бы обречен на смерть. Но не хочу размышлять о том, какие отношения господствуют между медоносной пчелой и клещом Varroa destructor, и какой информацией они обмениваются.
Современные открытия такого способа межвидового обмена генетическим материалом показали, что в природе это явление происходит значительно чаще, чем мы могли себе представить. Над этим нужно размышлять, прежде чем активно нападать на кукурузу, и для придания большей важности своим акциям, надевать противохимические маски и противогазы, а потом предпринимать экспедиции для уничтожения опытных делянок с растениями с одним добавленным геном. Действительно, не ведают, что творят; а может быть у него большие шансы, что этот продукт может быть нам полезен. Нужно всего лишь мысленно перенестись на поле в общество вьюнков.
Josef Pazdera
Včelařstvi № 10/14
Пер. с чешск. В. Ефимов
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
