Дерева передчувають сонячне затемнення за 14 годин, виявили науковці

У Доломітових Альпах Італії науковці виявили незвичайне явище в ялиновому лісі. Задовго до часткового сонячного затемнення десятки ялин почали змінювати свою поведінку. Їхні електричні імпульси, невидимі для людського ока, але вимірювані спеціальними приладами, почали синхронізуватися.

Дослідження очолила Моніка Гальяно, еволюційна екологиня з Південного хрестового університету в Австралії, разом із фізиком Алессандро Кіолеріо з Італійського технологічного інституту. Вони використовували спеціальні датчики під назвою «CyberTree» для запису електрому — повного спектру електричної активності, що генерується клітинами та тканинами живого організму — кількох ялин у реальному часі.

Найдивовижнішим відкриттям стало те, що дерева не просто реагували на затемнення, а передбачали його появу. Найстаріші дерева віком понад 70 років демонстрували ознаки очікування значно раніше за молодші. Їхні електричні ритми змінювалися раніше та інтенсивніше. У деяких випадках ці зміни починалися майже за 14 годин до початку затемнення.

Для опису поведінки лісу дослідники застосували квантову теорію поля. У цьому контексті ялиновий ліс діє як «дисипативна система» — тобто постійно обмінюється енергією та матерією з навколишнім середовищем. «Тепер ми бачимо ліс не як просто сукупність окремих особин, а як оркестр фазово-корельованих рослин», — пояснює Кіолеріо.

Під час звичайних днів електричні сигнали дерев коливалися з мінімальною координацією. Однак під час затемнення вони синхронізувалися — іноді посилюючись, іноді послаблюючись, але робили це разом, створюючи своєрідну біологічну гармонію.

Оскільки синхронізація починалася задовго до того, як зміни освітлення чи температури могли вплинути на дерева, науковці припускають, що причиною може бути гравітація. Зокрема, вони вказують на місячно-сонячні гравітаційні припливи — мінімальні, але вимірювані сили, що виникають внаслідок вирівнювання Землі, Місяця та Сонця. У день затемнення спостерігалася конфігурація «перигей-сизигія»: Місяць перебував у найближчій точці до Землі та розташувався безпосередньо між нами та Сонцем.

Гальяно припускає, що якщо дерево пережило кілька затемнень, можливо, розділених десятиліттями, воно може «пам'ятати» цей патерн і навіть передавати цю пам'ять. «Той факт, що старші дерева реагують першими, потенційно спрямовуючи колективну відповідь лісу, багато говорить про їхню роль як сховищ пам'яті про минулі екологічні події», — зазначає дослідниця.

Науковці також виявили, що електричні зміни почали поступово змінювати характер використання енергії лісом. Старші дерева, особливо ті, що купалися в сонячному світлі, демонстрували зміни у фрактальній розмірності своїх сигналів, переходячи до більш упорядкованих, менш хаотичних ритмів. Після затемнення їхні сигнали поверталися до більш шумного, змінного базового рівня.

Ці відкриття особливо важливі в контексті сучасних екологічних проблем, коли ліси знищуються, вирубуються та фрагментуються швидше, ніж будь-коли. Якщо старі дерева несуть екологічну пам'ять — моделі реакції, сформовані десятиліттями досвіду — тоді кожне зрубане старе дерево — це не просто втрата біомаси, а втрата знань.

Під час затемнення старші дерева змінювалися першими, а молодші слідували за ними. Це не було випадковістю. Аналіз перехресної кореляції показав асиметрію — старші дерева, здавалося, задавали ритм, а не просто приєднувалися до нього. Хоча раніше вже було відомо про реакцію окремих рослин на затемнення (зниження фотосинтезу, уповільнення руху соку, порушення продихових ритмів), це перше свідчення того, що дерева можуть реагувати як спільнота, і що ліс може мати власний вид пам'яті.

Результати дослідження опубліковано в журналі Royal Society Open Science.