Утверждения о том, что ели синхронизируют друг с другом свою реакцию на солнечное затмение, получили широкое распространение в последнее время, но многие исследователи скептически относятся к этому
Идея о том, что деревья общаются друг с другом во время затмения и синхронизируют своё поведение, о чём много писали в последнее время, весьма убедительна. Захватывающая идея возникла в результате исследования биоэлектрических сигналов у елей (Picea abies) в итальянских Доломитовых горах во время 2-часового частичного солнечного затмения. Но многих исследователей не убедили эти выводы. Они утверждают, что количество исследованных деревьев ничтожно мало и что существуют более правдоподобные объяснения полученных результатов.
На высоте 2000 метров над уровнем моря Алессандро Чиолерио, физик из Итальянского технологического института, Моника Гальяно, эколог из Университета Южного Креста в Австралии, и их коллеги прикрепили дистанционные датчики к трём здоровым елям — двум около 70 лет, а другой около 20 лет — и к пяти пням.
Датчики предназначались для обнаружения электрических токов, возникающих при прохождении заряженных молекул через клетки живых организмов.
«Наши результаты показали, что ели синхронизировали изменения своей биоэлектрической активности в преддверии солнечного затмения», — рассказал Гаглиано в интервью Live Science. «Примечательно, что эта синхронизация началась за несколько часов до затмения, что говорит не просто о пассивной реакции на темноту, а об активной, предвосхищающей реакции».
«Самые сильные признаки этой ранней реакции наблюдались у старых деревьев, что намекает на способность к запоминанию, связанную с их возрастом и историей окружающей среды», — сказала она. «Это исследование даёт первые доказательства того, что деревья в лесу могут вести себя как скоординированная коллективная система — функционировать скорее как интегрированная сеть, чем как изолированные индивидуумы».
Так что же именно описано в этой работе, опубликованной 30 апреля в журнале Royal Society Open Science, и насколько серьёзно мы должны к ней относиться?
«Мои коллеги очень обеспокоены тем, что эта работа была опубликована», — сказал Live Science Джеймс Кэхилл, эколог растений из Университета Альберты в Канаде. «Статья не соответствует основным стандартам, которые я бы назвал научными. Размер выборки составляет три особи, что очень мало, а у команды очень большое количество изучаемых переменных, более 10 – в подобных условиях всегда можно найти какую-нибудь закономерность».
По его словам, многие растения и животные реагируют на циклы «день-ночь» — свет и темнота, поэтому реакция растений на приближение темноты не должна вызывать удивления.
"Если вы выключите свет в теплице или ночью, каждое растение покажет снижение просачивания воды и фотосинтеза. Разве это координация?" — спросил Кэхилл. Это также изменит их биоэлектрические сигналы, а каждый биологический материал имеет биоэлектрические сигналы, добавил он, поэтому нет ничего необычного в том, чтобы обнаружить их изменения.
Также маловероятно, что реакция на затмение имеет эволюционное преимущество для выживания, отметил Кэхилл, учитывая, насколько кратковременными и редкими они бывают. Вместо этого он считает, что растения реагируют на затмение с помощью способностей, которые развились по другой причине. "Очень легко представить, что сенсорные системы развивались для других целей, а затем были задействованы во время затмения. Растения реагируют на темноту, а затмение вызывает темноту. Но это не значит, что затмение вызвало реакцию на темноту".
А если говорить о том, что биоэлектрические сигналы меняются до затмения, а не во время него, то здесь тоже есть простой ответ, говорит он. «Растения обладают сложными сенсорными системами для обнаружения света, и многие из них могут обнаружить изменения ультрафиолетового и синего света, а они, как правило, появляются первыми на горизонте. Многие растения начинают менять свой фотосинтетический механизм ещё до восхода солнца», — говорит Кэхилл. «Я не уверен, что это что-то другое».
«Досадно, что эта работа получила столько шума в прессе, ведь это всего лишь идея, и кроме утверждения здесь нет ничего особенного», — говорит Кэхилл. "Их результат легко поддаётся воспроизведению. Непонятно, почему они сосредоточились на электрических сигналах, а не на скорости фотосинтеза. Они также не сделали очевидного сравнения ночи и дня, и это меня очень беспокоит".
Другие исследователи, к которым обратился Live Science, сказали то же самое. «Я не думаю, что можно делать какие-либо выводы на основании эксперимента, в котором не было сделано повторных измерений», — сказала Live Science Джастин Карст, лесной эколог из Университета Альберты в Канаде.
Исследователи в этой области также скептически относятся к идее о том, что старые деревья реагируют на происходящее как-то иначе.
В исследовании участвуют три живых дерева, и есть утверждения о сравнении молодых и старых, — говорит Кэхилл, — но у них есть только одно молодое растение, и оно находится на другом участке. И оно даже не молодое, ему 20 лет".
Отвечая на вопрос о небольшом размере выборки, Чиолерио рассказал Live Science, как сложно проводить целые дни на высоте почти 2000 м над уровнем моря, чтобы прикрепить датчики к деревьям, когда температура опускается до -15°С.
"Из-за сложности полевых условий — круглосуточного наблюдения за деревьями в условиях высокогорья — мы сосредоточились на небольшом количестве тщательно отобранных особей. Несмотря на размер выборки, данные были надёжными и согласованными по деревьям и участкам", — говорит Гаглиано. «Тем не менее, это раннее исследование, и мы рассматриваем его как основу для более широких исследований».
Карст сравнила новые результаты с экспериментальными исследованиями, которые, по-видимому, свидетельствуют о существовании общелесной сети, в которой деревья общаются и делятся ресурсами через подземные сети микоризных грибов. Она была соавтором работы, опубликованной в 2023 году и показавшей недостаточность доказательств этой идеи.
«Я надеялась, что после того, как идея «древесной сети» развалилась, журналисты будут более скептически относиться к исследованиям, утверждающим, что „деревья разговаривают“», — говорит Карст.
Кэхилл выступает за изучение поведения растений, чтобы выяснить, есть ли у этих организмов познание — он сам ведёт работу в этой области, — но говорит, что уровень доказательств должен быть очень высоким, прежде чем делать заявления.
«Как мы будем проверять познание у растений? Я с пониманием отношусь к идее другого подхода, но такие работы, как эта, очень затрудняют проведение серьёзных научных исследований в спорной области», — говорит Кэхилл. «Это очень разочаровывает, потому что у Королевского общества была отличная репутация. Но это не стоило бы публиковать».
В ответ на вопросы о публикации исследования Королевское общество «Открытая наука» прислало Live Science следующий комментарий: «Все исследования, опубликованные Royal Society Open Science, проходят тщательную экспертную оценку, прежде чем быть принятыми».
Они также отметили, какую роль в их процессе играет обсуждение после публикации: "Мы поощряем академические дискуссии и конструктивную критику исследований, опубликованных в наших журналах. Любой читатель может оставить свой комментарий к исследованию, опубликованному в Open Science, и он пройдёт экспертную оценку и будет опубликован вместе с ответом от авторов".
