Французские ученые из Национального института агрономических исследований (INRAE) выяснили, что деревья обладают скрытой сенсомоторной системой, которая работает по принципу мышечного аппарата животных, позволяя им контролировать натяжение древесины и возвращаться в вертикальное положение после наклона. Результаты исследования опубликованы в журнале New Phytologist.
![]()
Фото из открытых источников / © GigaChat
Долгое время считалось, что проприоцепция (способность чувствовать положение частей своего тела в пространстве) есть только у фауны. В 2012 году ученые впервые доказали наличие этого чувства у растений, но биологический механизм оставался загадкой. Чтобы вывести внутренний компас дерева из-под влияния гравитации и света, исследователи создали экстремальные условия. Молодые тополя поместили на горизонтальную платформу внутри световой сферы. Платформа непрерывно вращалась, а свет падал со всех сторон одновременно. Затем стволы уложили на бок.
Вопреки отсутствию внешних ориентиров, через несколько дней кроны начали изгибаться вверх. Это движение обеспечила так называемая древесина напряжения. Она функционирует как мышца-сгибатель: при формировании она тянет верхнюю часть стебля, заставляя его выправляться к небу. Но самое интересное произошло дальше. Когда деревья достаточно изогнулись, их перенесли в камеру сенсорной депривации. Там, где не было ни верха, ни низа, стволы начали выпрямляться обратно. Изучение клеток показало смену стратегии: дерево прекратило наращивать «сгибающую» древесину сверху и начало формировать ее снизу. Ствол начал работать на сжатие и растяжение попеременно, используя антагонистические силы для тонкой настройки своей геометрии.
«Мы обнаружили подлинную сенсомоторную петлю, функционирующую в древесных частях деревьев! Плохая координация последовательной активации напряженной древесины приводит к чрезмерному внутреннему натяжению, что может повлиять на качество древесины», — сказал директор по исследованиям INRAE Бруно Мулиа.
***
Способность деревьев к самокоррекции веками использовалась корабелами. Знаменитый мачтовый лес, который высоко ценился во всем мире, включая российский флот времен Петра I, состоял из сосен, выросших под постоянным воздействием сильных ветров. Их древесина имела аномально высокую плотность и специфическое расположение волокон — ту самую анатомию стресса, которую сейчас изучают французские биологи. Такие деревья росли с постоянным наклоном от моря, формируя естественную кривизну волокон, идеальную для создания упругих судовых мачт, способных гнуться, но не ломаться под ударами волн. Фактически, природа создавала композитный материал задолго до появления человека-инженера.
Это открытие открывает новые возможности для сельского хозяйства. Отбор культур на основе качества их внутренней системы балансировки поможет бороться с полеганием зерновых. Кроме того, внедрение селекции на механическую прочность также сведет к минимуму потери промышленной древесины во время штормовых ветров. Деревья будущего смогут стать высокотехнологичным самовосстанавливающимся материалом.
