Растения — поразительные создания, и чем больше мы о них узнаём, тем больше они удивляют. Мы уже рассказывали, что растения действительно быстрее растут под музыку, а сегодня подробно разберём, почему это происходит, какую именно музыку любят растения и предложим плейлист с мелодиями, которые обрадуют вашего зелёного питомца.
Сигнальная система растений: как это работает
Все живые организмы обладают рядом признаков, свойственных только живому. Однако растения имеют свои особенности, свойственные только им: фотосинтез, транспирацию (движение воды по растению и её испарение через наружные органы), рост на протяжении всей жизни и так далее. Главная их особенность — это прикрепленный образ жизни, а, следовательно, отсутствие возможности избежать неблагоприятных условий. Выход один — приспособиться к факторам окружающей среды и адаптироваться. Растения развили множество уникальных механизмов адаптаций, некоторые из них играют важнейшую роль в их выживании.
Один из примеров адаптаций демонстрируют ксерофиты — растения, обитающие в засушливых местах. Они способны адаптироваться к почвенным и атмосферным засухам благодаря накоплению влаги в жилистых листьях и стеблях, что позволяет им медленно использовать этот ресурс в периоды его недостатка. Ещё один пример этой группы растений — ксерофильные кактусы, которые имеют покрытие, защищающее их от потери влаги. Такие адаптации позволяют растениям успешно существовать в разнообразных климатических условиях, что делает их одной из самых разнообразных и успешных групп живых организмов на планете.
Чтобы среагировать на факторы окружающей среды, растение способно передавать сигнал по всему телу, от одного органа к другому. Первым предположил это Чарльз Дарвин в 1875 году, когда его заинтересовали насекомоядные растения, такие как росянка или венерина мухоловка. Они способны захватывать мелких насекомых и использовать их в качестве пищи. Эти растения обладают чувствительными волосками в своих ловушках, которые, передавая сильные импульсы, заставляют растение захлопнуть свой «рот».
Позднее работы индийского ученого Джагдиша Боса доказали способность высших растений отвечать на внешние раздражители генерацией электрических импульсов. Его эксперименты над мимозой стыдливой продемонстрировали, что растения и животные, несмотря на видимые различия, реагируют на внешние воздействия сходными механизмами.
Дальнейшие исследования, проведённые советским ученым Иваном Гунаром, подтвердили, что это свойство присуще не только отдельным видам, но и всем растениям в целом.
Возьмем для примера высшее растение томат. Поднесем к кончику листа зажигалку и слегка подпалим его. Визуально растение не проявит реакции на такое воздействие. Однако если предварительно мы подведем к стеблю два электрода и соединим их с усилителем и самописцем, то увидим, что спустя короткое время после нанесения раздражения прибор зарегистрирует электрический импульс, который распространяется от листьев к корням и является сигналом о внешнем воздействии.
В ходе исследований удалось выявить три типа электрических сигналов у растения:
- Потенциал действия (ПД). По признакам и механизму возникновения соответствует ПД, возникающим в нервах животных.
- Вариабельный потенциал (ВП). Возникает при действии сильных раздражителей (ожог, механическое повреждение ткани).
- Микроритмы — имеют небольшую амплитуду и носят нерегулярный характер. Их природа пока остаётся не ясной.
Из всех типов сигналов большое внимание уделяется ПД, поскольку его генерация и распространение представляет собой один из универсальных способов передачи информации о раздражении в живом мире. У животных проводником раздражения служат нервные волокна, а у растений — проводящие пучки. Но генерировать ПД могут и клетки внепучковые. Проводящие пучки составляют основной элемент проводящей системы растения. Включают в себя ксилему и флоэму, основные ткани, отвечающие за транспорт воды и питательных веществ.
С помощью меченых атомов было доказано, что когда в растении генерируется ПД, то образуются ионные потоки, подобные возникающим в нервах животных. Только вместо деполяризации (внезапный импульс, позволяющий заряженным частицам проникать сквозь мембрану клетки) ионов калия выступают ионы хлора.
На этом основан вывод: растениям присуща чувствительность, имеющая большое значение в их взаимоотношениях с факторами среды обитания и жизни в определенных условиях.
Какую музыку любят растения: итоги исследований
Растения также способны воспринимать окружающие звуки и проводить сигнал на определенное действие. В отличие от нас, у растений нет специальных органов для восприятия звуковых вибраций, они «слышат» с помощью всего своего тела. Благодаря этой функции они могут, например, защищаться от вредителей.
Учёные из Университета Миссури (США) провели эксперимент, записывая звуки жевания гусениц, когда они питались листьями. Затем они воспроизвели их для растения. Под воздействием звуков растения вырабатывало химические вещества (глюкозинолаты и антоцианин), которые защищают растения от нападения травоядных.
Многочисленными исследованиями доказано положительное влияние очень высоких, не слышных для человека звуков (ультразвуков) на рост и развитие растений. В сельском хозяйстве широко применяется метод обработки семян ультразвуком, который способствует ускорению их прорастания, увеличению поглощения воды, повышению содержания хлорофилла в клетках и усилению роста молодых корней. Благотворно влияют звуки низкой чистоты: морской прибой, журчание воды, гудение шмеля. Интересно, что при звуковых волнах частотой в 6 кГц растения развиваются быстрее, при 7–9 кГц — медленнее, а свыше 10 кГц — погибают. Именно поэтому на растения благотворно влияет классическая музыка — 3–5 кГц, а тяжелый рок (8 кГц) вызывает их гибель.
Это явление подтвердил опыт с перцами. Проклюнувшиеся семена по 30 штук поместили в три ёмкости с одинаковой почвой и соблюдали все агротехнические приемы. При этом в двух из трёх вариантов опыта использовалось музыкальное сопровождение. Ёмкости А и Б ежедневно ставили в пустой аквариум и на два часа включали музыку. Для растений из группы А — классическую, для группы Б — агрессивную. Воздействие звуками проводили на протяжении двух месяцев эксперимента в течение одного часа по утрам и вечерам. Проведенное исследование показало, что на рост и развитие перца музыка оказывает как положительное, так и отрицательное влияние. Всё зависит от частоты звука. Классическая музыка стимулирует процессы роста и развития, а агрессивная — заметно снижает.
Другой пример: опыт винодела из Италии, который в сотрудничестве с Международной лабораторией нейробиологов более 10 лет выращивает виноград под музыкальное сопровождение благоприятной для растений частоты. Результаты удивили: лоза не только лучше росла, но и раньше приносила плоды, которые по цвету и вкусу оказались богаче, чем виноград, который ничего не слушал. Более того, музыка отгоняет насекомых, поскольку дезориентирует их.
Бонус: плейлист для растений
Эти удивительные открытия подтверждают, что музыка способна не только радовать наши уши, но может стать мощным инструментом в улучшении жизни растений. Она способна стимулировать их рост, ускорять процессы цветения и плодоношения, а также улучшать качество урожая. В результате экспериментов учёные открывают новые горизонты, рождая целое направление в сельском хозяйстве — фонобиологию.
Изучение влияния звуков на растение и процесс его восприятия заставил меня вновь задуматься о том, как удивителен окружающий нас мир и как много сложных процессов скрыто от наших любопытных глаз. Чем больше человек узнаёт, тем больше открывается его взору, но вместе с этим рождается масса других сложных вопросов. Открытая неизвестность неизбежно восстаёт перед нами новыми тайнами окружающего нас мира. Процессы восприятия звука растениями остаются по-прежнему до конца не изученными. Растения такие же разные, как и мы с вами. У них свои вкусы. И если на одно растение определенная музыка будет оказывать положительный эффект, то на другое она не произведет никакого влияния.
Сегодня я предлагаю вам музыкальный плейлист для растений — переходите по ссылке, эти звуки и вибрации, точно обрадуют вашего питомца!
