Наталья Торопова

Как кричат растения

Сотрудники Тель-Авивского университета решили выяснить, могут ли представители флоры издавать звуки [1, 2]. Для этого растения поместили в специальные звуконепроницаемые боксы со встроенными микрофонами. И выяснилось, что растения общаются не только друг с другом, но и окружающей средой.

В лаборатории удалось услышать и записать, как разговаривают помидоры, табак, пшеница, кукуруза и кактус. Растения чрезвычайно болтливы! Они рассказывают миру буквально обо всем, что с ними происходит: хватает ли им воды, достаточно ли света, поедают ли их листья гусеницы и какие вредители поселились в корнях. И всё это они делают на недоступных нам частотах — от 40 до 80 кГц. На этом исследователи не остановились и пошли дальше: а может ли человек воспринимать звуки растений?

Оказалось, что да. В человеческом мозге имеются особые группы нейронов, которые позволяют оценить высоту звука вплоть до одной десятой тона. И это отличает людей от большинства видов животных, за исключением летучих мышей. Ребенок, к слову, в материнской утробе прекрасно реагирует на ультразвук.

Профессора Йосси Йовель и Лилах Хадани, Тель-Авивский университет

Израильские ученые также отследили и смогли записать звуки, издаваемые растениями. Звуки оказались похожими на щелчки, наподобие тех, которые издает лопающийся попкорн. И это очень-очень громкие звуки! Они передаются по воздуху на достаточно большие расстояния. Их в состоянии услышать многие животные и насекомые. Особенно интенсивно растения подают сигналы, когда возникают повреждения или они страдают от засухи — можно представить, что это их крики боли.

Другие исследования говорят, что ультразвук прекрасно действует на человека — именно потому нам так хорошо в лесах и полях. Но возникает вопрос: каким образом растения издают звуки?

По мнению российских ученых [3], это происходит за счет того, что жидкость в тканях растений находится под давлением и насыщена микроскопическими пузырьками воздуха. И вот когда система водоснабжения нарушается — не хватает воды или стебель и лист повреждается, — пузырьки лопаются, происходит кавитация и возникает хлопок, который приводит к вибрации. Так и возникает ультразвук.

Ну и еще один забавный факт: когда к растению приближаются насекомые-опылители, пыльники, «слыша» их приближение, запускают механизмы созревания пыльцы и выделения нектара.

1. english.tau.ac.il/plants_emit_sounds

2. cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00262-3

3. scientificrussia.ru/articles/rastenia-razgovarivaut-ultrazvukom-rossijskie-ucenye-razasnili-sut-sensacionnogo-otkrytia-mk-vedeneeva-natala

«Человек-дракон»: новый вид или еще один денисовец?

Лет тридцать назад линейка эволюции нашего вида выглядела достаточно просто: австралопитек — Homo erectus — неандерталец — кроманьонец — современный человек. Но бурное развитие палеонтологии в 1990-х и появление современных методов исследований в XXI веке заставило во многом пересмотреть эту схему.

Только за последнее время было обнаружено три новых вида: Homo gautengensis (2010) был найден в Южной Африке, Homo luzonensis (2019) — на Филиппинах, Homo naledi (2015) — в ЮАР. Не стоит забывать и о новых находках денисовского человека. И вот одно из последних открытий — Homo longi.

Череп Homo longi

На самом деле череп гоминина, о котором идет речь, был найден еще в 1933 году под Харбином при строительстве железнодорожного моста. Долгое время он был лишь занятным экспонатом в коллекции, и лишь в 2018 году палеонтологи начали его тщательно изучать и выдвинули гипотезу, что это переходный вид от денисовцев к Homo sapiens. В прессе обладателя черепа прозвали «человеком-драконом» (Харбин — столица провинции Хэйлунцзян, Hēilóngjiāng, где lóng — это дракон, отсюда же и Homo longi).

Спектральный анализ показал, что человек этот жил примерно 138–309 тыс. лет назад (да, разброс большой, но более точная датировка пока невозможна). В отличие от останков денисовцев, которых, к слову, немного и они представляют собой лишь фрагменты, харбинская находка дает больше возможностей для изучения. Но пока вокруг нее больше споров, чем уверенных выводов. Генетический анализ 2021 года [4] показал, что «человек-дракон» ближе к денисовцам, чем к человеку разумному. Но и тут есть вопросы, потому что соскоб брали с налета уцелевшего моляра, а это не сказать, что эталонный материал.

Реконструкция внешнего облика Homo longi

Тем не менее сейчас научный консенсус склоняется к тому, что Homo longi — подвид денисовцев. Однако известны прецеденты, когда изначальный подвид становился полноценным видом.

К слову, в прошлом году антропологи создали портрет обладателя найденного черепа.

4. cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(21)00055-2

Астроциты: еще одна форма нейронных связей

С одной стороны, строение мозга не является тайной за семью печатями, с другой — о том, как работает мозг, до сих пор известно немного. Нейробиологи и нейрохирурги по-прежнему пытаются разобраться, как происходит взаимодействие между нейронами и почему связи между клетками обрываются. Понимание этих механизмов важно для диагностики и лечения патологий мозга.

Известно, что есть три вида клеток мозга: нейроны, глиальные (вспомогательные) и стволовые клетки. Основное внимание сосредоточено на нейронах — от них зависят когнитивные способности. Как мы знаем еще со школы, у нейронов есть тонкие волокна, которые отвечают за передачу импульсов, — аксоны. Но есть и другой тип связи, который обеспечивает еще один вид клеток мозга — астроциты.

Астроциты были открыты около 140 лет назад, но долгое время их относили к вспомогательным клеткам, отвечающим за обменные процессы. Однако недавние исследования дали знать, что они также способны формировать сети и связывать разные части головного мозга.

Механизм инфицирования астроцитов и визуализация образующихся сетей [5, илл. 1, фрагмент]

Астроциты соединены через щелевые контакты — микроскопические межклеточные каналы, через которые проходят маленькие молекулы и электрические сигналы. Они нужны для нормальной работы отделов памяти, синаптической пластичности и здорового развития мозга. Были, правда, вопросы по поводу организации работы астроцитов: они строят единую сеть или есть физиологически заложенные маршруты между конкретными участками мозга? Для получения ответа нейробиологи из Нью-Йоркского университета (США) разработали метод «подсветки» [5]. Был создан вирусный инструмент, который позволял клеткам воспроизводить модифицированный белок коннексин 43 (Cx43) — основной строительный элемент щелевых контактов. Выяснилось, что «зараженные» астроциты «шли» по конкретному маршруту, случайным образом соединяя области мозга. Причем они образовывали как локальные сети, так и маршруты с большой протяженностью.

Это указывает на то, что существует параллельная система коммуникации для переноса молекул и поддержки метаболизма. Например, она может доставлять питание к тем участкам, где нейроны испытывают перегрузку или повреждены. Кроме того, с помощью астроцитов выводят продукты распада и токсины. Вывод: астроциты создают свои соединения в ответ на опыт — почти так же, как это делают нейроны.

5. nature.com/articles/s41586-026-10426-6

6. pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12747572/

Наталья Торопова