Растения тоже пугаются: зачем мимоза складывает листья от одного прикосновения, как ей это удается и почему это может стоить ей жизни

Тронешь пальцем лист мимозы стыдливой – и через долю секунды он обвиснет, а листочки сложатся, будто растение обиделось. Некоторые люди держат мимозу дома именно ради этого фокуса, однако мало кто знает, что каждое такое «сворачивание» отнимает у растения энергию, которую оно могло бы потратить на рост, а частые прикосновения способны заметно ослабить его. IZHLIFE объясняет механизм сенсорных растений и почему трогать их все же не стоит.

Растение «чувствует» прикосновение

У основания каждого листочка мимозы находится утолщение, которое ботаники называют подушечкой, или пульвинусом. В обычном состоянии клетки этой подушечки наполнены водой и создают давление, которое держит лист расправленным. Стоит прикоснуться к растению, как каналы в мембранах клеток резко открываются, и через них наружу устремляются ионы калия и другие заряженные частицы. Вода уходит вслед за ионами, клетки на одной стороне подушечки мгновенно теряют упругость, и лист складывается.

Исследователи обнаружили, что по тканям растения бежит нечто очень похожее на нервный импульс, так называемый потенциал действия. Механизм действительно электрический, хотя у растения, разумеется, нет ни нервов, ни мозга.

Смысл трюка прост и практичен. Резко обвисший, сжавшийся лист выглядит менее аппетитно для насекомых и травоядных, а иногда даже стряхивает с себя мелкого вредителя. Кроме того, складывание помогает мимозе меньше страдать от сильного ветра и дождя: сложенные листочки занимают меньше места и не так легко ломаются.

Почему защита дорого обходится растению

Чтобы вернуть лист в исходное положение, клеткам нужно снова накачать в себя воду и ионы, а на это уходит энергия, которую растение получает за счет фотосинтеза. Пока листья сложены, они не могут эффективно улавливать солнечный свет, а значит, теряют время, которое могли бы потратить на производство собственной пищи.

Ученые, которые изучали мимозу после многократных механических встрясок, зафиксировали у растений заметное снижение эффективности фотосинтеза: чем чаще растение подвергалось стрессу, тем хуже работал его фотосинтетический аппарат. По одной из гипотез, дело в нехватке энергии: одни и те же запасы АТФ, главной «энергетической валюты» клетки, нужны и для того, чтобы двигать листья, и для того, чтобы поддерживать фотосинтез, так что постоянные складывания оттягивают ресурсы на себя. Кроме того, после многократных встрясок у мимозы меняется работа генов: вместо программ, связанных с обычным ростом, включаются программы защиты от стресса. Иными словами, растение начинает жить в режиме постоянной тревоги.

Мимозу, которую слишком часто трогают или которая растет на ветреном месте, где листья колышутся и складываются, легко узнать по слабому росту и мелким листьям. Разовое любопытство хозяина растение переживет без последствий, а вот регулярные «щекотки» ради развлечения способны истощить его силы.

Растение с памятью

Еще удивительнее то, что мимоза, судя по всему, способна учиться не реагировать на безобидные раздражители. Австралийский биолог Моника Гальяно провела эксперимент, в котором горшки с мимозой много раз подряд сбрасывали с небольшой высоты, вызывая у растений защитную реакцию.

Поначалу листья складывались при каждом падении, но спустя несколько повторений перестали на реагировать, словно поняли: падение не причиняет вреда, а значит, тратить на него энергию бессмысленно. При этом если те же растения потрогать рукой, они продолжали складывать листья, то есть способность защищаться не пропадала.

Этот «урок» мимоза, по данным исследовательницы, помнила еще несколько недель. Правда, часть научного сообщества отнеслась к результатам с осторожностью: некоторые коллеги указывали, что снижение реакции можно объяснить банальной усталостью клеток, а не настоящим обучением, и предлагали проверить выводы дополнительными опытами.

Мимоза не одна такая

Похожими фокусами умеют удивлять и другие растения, хотя цели у них разные.

1. Венерина мухоловка захлопывает створки ловушки за десятую долю секунды, если насекомое дважды подряд заденет чувствительные волоски внутри нее. Но у мухоловки есть защита от лишних трат: одного касания недостаточно, чтобы ловушка закрылась, растению нужно получить второй сигнал в течение примерно двадцати секунд. Так оно отсеивает случайные раздражители вроде дождевой капли и не тратит энергию на закрытие впустую. А чем настойчивее бьется пойманное насекомое, тем больше сигналов оно посылает и тем активнее растение запускает выработку пищеварительных ферментов.

2. У росянки листья покрыты липкими волосками, которые медленно, но верно сворачиваются вокруг попавшего в ловушку насекомого, постепенно подтягивая добычу к центру листа.

3. Маленькие боковые листочки телеграфного растения способны быстро подергиваться сами по себе, без всякого прикосновения, реагируя на смену освещения.

4. Кислица, или оксалис, которую часто держат в качестве комнатного растения, в ответ на прикосновения складывает листья зонтиком. Это происходит не мгновенно, а в течение нескольких секунд. А еще растение складывает листья на ночь.