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, — рассказала Гальяно 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 широкого изучения».
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 способность к познанию — 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».
Комментарии (43)
shaggyone
19.05.2025 19:08Недавно было несколько статей с громкими заголовками на тему общения растений. А я припоминаю что лет 30 назад читал, вроде в Химии и Жизни историю про то как газели в каком то вольери померли поев акации, которая обычно для них неядовита. Выяснилось, что акация (как и все высшие растения) при повреждении выделяет этилен. А соседние растения реагируют на этилен заполняя себя цианидами. Происходит это медленно, в саванне животные постоянно перемещаются, но в закрытых вольерах травятся.
Т.е. есть цепочка повреждение одного растения -> сигнал соседним растениям -> реакция соседних растений, известна минимум лет 30. Сейчас выясняется, что многие микроорганизмы в бактериальных матах умеют так же. Т.е. общение организмов -- штука достаточно обычная в природе, подвижными огранизмами не ограничивается.
С другой стороны идея быстрого электрического общения деревьев -- странная. Можно было бы говорить о нём, если бы налюдалась быстрая реакция на быстрый же сигнал. Условно, если бы начало верхового пожара на одном конце леса вызывало заблаговременный сброс мелких веток и листвы на другом конце леса, можно было бы говорить об общении. Насколько я понимаю, авторы оригинальной статьи ничего такого не нашли.
zuek
19.05.2025 19:08С другой стороны идея быстрого электрического общения деревьев -- странная.
Ну, складывание листьев кислицы на значительной площади, после пощёлкивания по листве одного растения, выглядит труднообъяснимо. Честно, не помню, чем это объясняли на школьных уроках ботаники, но мне тогда версия "быстрого электрического общения" казалась вполне правдоподобной. Хотя версия цепного выброса каких-то летучих веществ - более убедительная.
shaggyone
19.05.2025 19:08А не реакция на механический раздражитель? Вы щёлкаете по одному листу. Он щёлкает по соседнему?
Не нашёл в интернете информацию о реакции кислицы на прикосновение.
unC0Rr
19.05.2025 19:08Я нашёл
Ничего впечатляющего не вижу, скорость низкая, никакой синхронизации между разными стеблями нет.
Ivanii
19.05.2025 19:08А никого не напрягло что для предсказания затмения нужно ОТСЛЕДИТЬ и ПРЕДСКАЗАТЬ динамику векторов на солнце и луну?
Примечательно, что эта синхронизация началась за несколько часов до затмения
У нас есть средства для таких гравитационных наблюдений?
verax_mendax
19.05.2025 19:08Мне даже как-то неловко.
Мы знаем где будет солнце через n времени, мы знаем, где будет луна через n времени. Совокупляем эти данные и строим графики. Voila! Мы знаем где и когда будет затмение.
RegentELite
19.05.2025 19:08вас нигде не смущает, что о многих затмениях в новостях пишут часто за несколько дней, а о полных солнечных - недели за две как минимум
Neusser
19.05.2025 19:08для предсказания затмения нужно ОТСЛЕДИТЬ и ПРЕДСКАЗАТЬ динамику векторов на солнце и луну?
Так отследили и предсказали чуть ли не древнем Вавилоне еще.
У нас есть средства для таких гравитационных наблюдений?
О каких гравитационных наблюдениях речь?
askharitonov
19.05.2025 19:08Возможно вы имеете в виду то, что предугадать приближающееся затмение таким образом должны были растения? То есть, что, предполагая, что растения реагируют именно на затмение, нужно предположить, что растения могут отличить его от уменьшения освещённости из-за погоды? Потому что так-то дата и время затмений вычисляется заранее, учёным дата затмения была известна.
Ivanii
19.05.2025 19:08Никто основную статью не читает, конечно про растения(елки), за несколько часов освещенность не падает и луну можно обнаружить только зрением или гравитационно.
Для того чтобы понять будет затмение или тень пройдет рядом нужно предсказать с достаточной точностью совпадение направлений на солнце и луну, елка может это сделать только по гравитации и "датчик" должен быть достаточной точности.
Отсюда вопрос - есть у человечества подобные ГРАВИТАЦИОННЫЕ датчики?
Sap_ru
19.05.2025 19:08Ну, вообще-то лунные приливные силы океан на десятки метров поднимают. Учитывая, что в каждом конкретном месте гравитация постоянна, а приливные силы Луны относительно велики вполне можно допустить, что растения могут определять изменение силы тяжести. Причём не обязательно непосредственно по гравитации. Например, можно попытаться определять движение Луны по динамике уровня/давления грунтовых вод. Раз прилив поднимается, то и в водоносных слоях тоже должны быть значительные изменения. Например так. Но можно и ещё что-то нафантазировать.
Ivanii
19.05.2025 19:08Частота приливов примерно 705 раз в год, луна проходит между солнцем и землей примерно 12,4 раза в год, затмения где то на земле бывают примерно 2,3 раза в год, в определенном месте затмений примерно 0,4 раза в год, нужно что то сильно избирательнее приливных сил.
askharitonov
19.05.2025 19:08А проводили ли они измерения в другое время, когда Луна и Солнце были на небе достаточно близко, но затмения не происходило? Просто если нет, то нельзя исключать и такой вариант, когда действительно гравитационное воздействие Луны и Солнца влияет на уровень грунтовых вод, что отражается на состоянии деревьев, это не связано конкретно с затмением, но проявляется в том числе и во время затмения. В общем, версию с "подземными приливами" наверное стоит рассмотреть. Более того, если погуглить, то можно найти упоминания о том, что при приливах и отливах может меняться уровень воды в колодцах (поскольку гравитационное воздействие Солнца и Луны деформирует Землю, что влияет на движение подземных вод). То есть, в принципе вырисовывается механизм, при помощи которого при затмениях (но не только) может меняться состояние деревьев из-за движения подземных вод.
engine9
19.05.2025 19:08У нас в пойме реки Мезень приливы и отливы настолько сильные, что во время прилива по реке идёт волна в обратную сторону со стороны моря. https://www.youtube.com/watch?v=dP-Qy5t0vtQ
here-we-go-again
19.05.2025 19:08Никто основную статью не читает
Так там как-раз написанно, что растения могут реагировать на падение освещения в спектрах не видимых человеку, поскольку оно наступает раньше затмения в видимом спектре.
Ivanii
19.05.2025 19:08Грубо 1 час ~ 1000 км, толщина атмосферы 30 км, какое изменение освещенности за несколько часов? А отражение от луны очень слабое и бывает значительно чаще затмений.
DieSlogan
19.05.2025 19:08О, а я слышал гипотезу о том, почему кошки жрут комнатные растения.
Дело в том, что когда растения повреждаются, то они издают сигналы от 60 кГц, в принципе, это захватывает диапазон слышимости кошки. И тут либо кошкам просто не нравится звук, либо, наоборот, нравится.
Но опять же, это гипотеза.
PerroSalchicha
19.05.2025 19:08Но опять же, это гипотеза.
Мне больше нравится гипотеза, что кошке просто захотелось поесть именно это.
engine9
19.05.2025 19:08Тема интересная, жаль я английский не очень хорошо знаю. Попросил у Claude 3.7 перевод абзаца, описывающего электрическую часть:
Длинное описание, убрал под кат
Для каждого дерева мы измеряли биоэлектрические потенциалы с использованием пяти пар дифференциальных электродов. Каждая пара электродов была подключена к дифференциальному усилителю перед записью данных (подробности в электронном дополнительном материале, раздел S2). Мы обозначили эти электроды греческими буквами (α, β, γ, δ, ϵ, η, ζ, θ, ι, κ). Такая установка с электродами, размещенными как на внутреннем (ксилема), так и на внешнем (флоэма) слоях дерева, позволила нам получить информацию о биоэлектрической активности по всей сосудистой системе дерева (рисунок 1D). Для сбора ксилематических биоэлектрических потенциалов с одного дерева использовались 10 резьбовых стержней из нержавеющей стали (AISI 316) диаметром 6 мм. Эти стержни были равномерно расположены вдоль ствола, на открытых участках корней и бревен, с расстоянием разделения 50 см. Каждое дерево было тщательно измерено, и центр окружности рассчитывался каждые 50 см от уровня земли до уровня самого высокого электрода. Отверстия были сделаны таким образом, чтобы перехватить центр дерева на каждом уровне (от минимум 16 до максимум 60 см). Стержни из нержавеющей стали были отрезаны точно по радиусу соответствующего уровня, маркированы, изолированы, за исключением концевой части, и вставлены в свои специфические отверстия. Аналогично, электроды во флоэме были вставлены в гораздо более мелкие отверстия (2 см). Деревья были подключены либо к ксилематическим электродам, либо к флоэматическим. Каждая пара электродов была подключена к дифференциальному усилителю перед записью данных. Для сбора флоэматических биоэлектрических потенциалов два набора записывающих электродов были расположены вокруг ствола другого дерева. Один набор находился на высоте 1 м над уровнем земли с радиальным расстоянием между электродами 60°, а другой — на высоте 3 м над уровнем земли с радиальным расстоянием 90°. Как и при сборе ксилематического потенциала, каждая пара электродов была подключена к дифференциальному усилителю перед аналого-цифровым преобразованием. Те же резьбовые стержни использовались для сбора биоэлектрических сигналов от пяти бревен. Первый стержень был вставлен в верхнюю часть каждого бревна, а второй был расположен вдоль одного из корней, на расстоянии 50 см от первого. Затем оба стержня были подключены к дифференциальному усилителю. Сигналы от деревьев к дифференциальным усилителям передавались с использованием двойного экранированного кабеля INCA1050HPLC с ультранизкой емкостью от MD Italy, разработанного для высококачественных аудиоприложений. Кабели были подключены к стержням с использованием припаянных клемм (медных), механически прикрученных к клеммам дифференциальных усилителей. Измеренная контактная составляющая сопротивления составляла 200 ± 50 мОм, составляющая сопротивления кабеля — 50 ± 10 мОм м⁻¹, а составляющая емкости кабеля — 150 ± 10 пФ м⁻¹.
Я, конечно, совсем не эксперт в аналоговых схемах, но у меня есть некоторые сомнения о чистоте эксперимента именно с точки зрения съёма данных. На графике из их исследования показаны импульсы размахом в 10 милливольт и некоторым дрейфом.
Мне кажется, что такие потенциалы можно получить не сколь от биоэлектричества дерева, сколь от промышленных помех, наводок от радаров, молний, трибоэлектрических эффектов, паразитных термопотенциалов и т.п.
Но вообще это очень интересно всё, мне нравится что кто-то подобным занимается. Если бы я делал что-то подобное, то попробовал бы иной подход. Изолировал часть корня от почвы, окружил бы его металлической сеткой а-ля миниатюрная клетка Фарадея, заземлил бы её там на месте и подключался бы максимально короткими электродами к корню усилителем и регистратором, которые бы находились целиком внутри экрана. И делал бы парралельно съем данных с нескольких деревьев, расположенных близко друг от друга. Устанавливая вышеозвученную конструкцию на каждом + контрольный замер такой же установкой не подключённой ни к чему, входы соединены через резистор.
При этом нужно снимать максимум данных о погодных условиях, уровне освещенности, силе ветра, и желательно где-нибудь в глухой тайге, километров 40-50 от ЛЭП и населённых пунктов.
Пока что у меня есть пара десятков малошумящих операционных усилителей с входами на полевых транзисторах, которые точно не китайские подделки.engine9
19.05.2025 19:08Погуглил название коробочки, с фотографии ТТ+ (расшифровывается как Tree talker). Нашел сайт разработчиков, на нём куча проектов, при этом у каждого крайне скудное описание без какой-то конкретики. У меня стойкое ощущение что это какая-то контора грантососов, буду рад ошибаться, но вот на подобных товарищей чутьё.
JBFW
19.05.2025 19:08Обыкновенный аэродромный радар кругового обзора легко дает периодические помехи на большом удалении.
В европейских горах одного этого уже будет достаточно, не говоря обо всём другом.
engine9
19.05.2025 19:08Это точно, у нас в небольшом городке ламповый аэропортовский радар было слышно в приёмниках, активных колонках, даже в сотовых телефонах, наводки были на всём, где есть усилители звука.
unC0Rr
19.05.2025 19:08О, это было нечто, при том что я жил непосредственно на территории авиагородка, т.е. эффект был максимальный.
MTyrz
19.05.2025 19:08Размер выборки составляет три особи, что очень мало, а у команды очень большое количество изучаемых переменных, более 10
Угу. Из которых переменных реально важна одна, цитируемость статьи. Она на высоте.
Наукометрия убила науку.
Paveldik
19.05.2025 19:08Грибы умеют весьма эффективно управлять экосистемой в ареале своего обитания. И являясь симбиотами растений, могут также влиять на состояние и "поведение" последних.
Dmitry_604
19.05.2025 19:08Не удержался, не судите строго :)
Скрытый текст
ManulVRN
19.05.2025 19:08До сих пор восхищаюсь актерским мастерством Вин Дизеля. Какое перевоплощение! (сарказм)
Dmitry_604
19.05.2025 19:08Внезапно! Не знал что он озвучивал в оригинале. Странно даже как пришло в голову его взять на эту роль.
pnmv
прошу прощения, мне очень неловко писать такие комментарии, не прочтя до конца, но вынужден высказаться не по теме:
выглядит очень похоже на то, что исследователи, непросто вступили в конфронтацию с выводами, но и попытались их в чём-то убедить.
SLY_G Автор
Спасибо, исправил.
Такие комментарии можно писать через сообщения об ошибках в статье, в личку.
pnmv
имеете в виду обычные "личные сообщения", или где-то можно накликать отдельное?
navferty
Если читаете через браузер на десктопе - выделяете фрагмент и по Ctrl-Enter отправляете сообщение об опечатке (фактически обычное личное сообщение, но со ссылкой на статью). Полагаю имелось в виду это.