Представление о растениях как о пассивных организмах в корне неверно. Они являются активными участниками сложных коммуникационных сетей, к такому выводу пришли авторы масштабного обзора, опубликованного в журнале Discover Plants. Ученые из Сельскохозяйственного университета Газипура и Бангладешского сельскохозяйственного университета проанализировали около 180 исследований за 2015–2025 годы. Данные показывают, что растения постоянно обмениваются химическими, электрическими и молекулярными сигналами с другими растениями, почвенными микробами и насекомыми. Эти взаимодействия определяют их реакцию на угрозы и влияют на урожайность.
Коммуникация идет по нескольким каналам. Растения напрямую обмениваются сигналами через корневые системы, а также используют летучие органические соединения, которые распространяются по воздуху. Внутри самого растения сигналы передаются по сосудистым тканям – ксилеме и флоэме. При повреждении вредителем или заражении патогеном растение выделяет в атмосферу летучие вещества, например терпены. Соседние растения улавливают эти соединения рецепторами, что запускает у них защитные механизмы еще до непосредственной атаки. Так, кукуруза, атакованная гусеницей, выделяет вещества, привлекающие паразитических ос – естественных врагов вредителя, которые защищают и соседние посадки.
Под землей коммуникация происходит в ризосфере – узкой зоне почвы вокруг корней. Корни выделяют органические соединения, чтобы привлечь полезные микроорганизмы. Например, бобовые культуры привлекают клубеньковые бактерии для фиксации азота, а растения, испытывающие дефицит фосфора, – микоризные грибы, которые поставляют им этот элемент в обмен на углерод. В стрессовых условиях, таких как засуха, корни выделяют особые вещества, привлекающие бактерии, которые помогают растению выжить.
В то же время авторы обзора с осторожностью относятся к популярной идее о «грибном интернете» – общей микоризной сети, которая якобы связывает корни разных растений для обмена ресурсами. Метаанализ исследований показал слабые или противоречивые результаты. Также не найдено убедительных доказательств гипотезы о «деревьях-матерях», которые целенаправленно поддерживают свое потомство через грибницы. Экологическая роль таких сетей, по-видимому, сильно зависит от контекста и требует дальнейшего изучения.
Изменение климата напрямую влияет на эти коммуникационные системы. Повышение температуры, засуха и рост концентрации CO₂ в атмосфере меняют состав выделяемых растениями веществ. С одной стороны, это нарушает привычные связи, с другой – заставляет растения вырабатывать новые сигналы для привлечения микроорганизмов-помощников, что становится важным механизмом адаптации. Понимание этих процессов открывает перспективы для сельского хозяйства. Совместные посадки определенных культур могут стимулировать рост полезных бактерий, а управление составом корневых выделений – помочь в борьбе с патогенами и снизить потребность в синтетических удобрениях и пестицидах.