Растительные нервы

Мы, животные, отличаемся быстрыми движениями и быстрой реакцией. Мы мгновенно отдёргиваем руку от горячей сковородки и почти так же быстро начинаем материться, когда роняет что-нибудь тяжёлое на большой палец ноги - а ведь нервному сигналу нужно идти почти два метра от пальца до головного мозга, чтобы мы поняли, что пора материться.

Растения не обладают такой реакцией, они вообще мало подвижны, в большинстве, кроме разве что хищных растений и недотрог. Однако они обладают некоторым аналогом нервной системы - они умеют передавать сигналы от одной части растения в другую. Конечно, сигналы идут не так быстро как у нас, но всё же примерно один миллиметр в секунду, то есть от листа к листу сигнал доходит за считанные минуты.

Наиболее изученный сигнал растения - это сигнал о повреждении листа. Чаще всего лист повреждается из-за насекомых, которые его грызут. Растение не может убежать или стряхнуть ту же гусеницу, но может начать вырабатывать защитные вещества. Постоянно их синтезировать очень затратно, но если есть реальных покуситель, то растение начинает тратиться на это.

Новое исследование показало, что растения используют совершенно те же системы для передачи сигнала, что и организмы с нервной системой. Глутамат, который является универсальным нейромедиатором и встречается у всех животных, а так же рецептор к нему, используются и растениями. И так же происходит деполяризация мембран и так же идёт изменение концентрации кальция в клетках. Нет только нервных клеток, о сигнал идёт по флоэме - научное название луба, проводящей системы растения от листьев к корням.

Растение, в котором визуализируют изменение концентрации кальция. Белой стрелкой показана гусеница.

Что самое удивительное в этом, что эти системы, растений и животных возникли независимо. Дело в том, что общий предок растений и всех животных был одноклеточным и не мог иметь сигнальной системы для передачи информации от одной клетки к другой. Правда у него могла быть внутриклеточная сигнализация, но она явно была сильно отлична от описываемых нервных сигналов многоклеточных. Такое явление - формирование двух схожих систем независимо называют конвергентной эволюцией. И показывает, что зачастую не нужно придумывать много нового, а можно эффективно использовать то, что уже есть, лишь слегка переделав.