Вчені виявили, що дерева здатні відчувати наближення сонячного затемнення за 14 годин до його початку.

Вчені зафіксували, що ялини в Доломітових Альпах координують свої електричні імпульси за кілька годин до початку сонячного затемнення, причому найдавніші дерева реагують першими.

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, у співпраці з фізиком Алессандро Кіолеріо з Італійського технологічного інституту. Вони застосували спеціалізовані датчики, відомі як "CyberTree", для фіксації електричної активності – повного спектру електричних сигналів, які продукують клітини та тканини живих організмів – у кількох ялин у режимі реального часу.

Найбільш дивовижним відкриттям стало те, що дерева не просто реагують на затемнення, а здатні передбачати його. Найстаріші з них, віком понад 70 років, показували ознаки очікування значно раніше, ніж молодші представники. Їхні електричні ритми змінювалися раніше та з більшою інтенсивністю. У деяких випадках ці зміни фіксувалися майже за 14 годин до фактичного початку затемнення.

Дослідники використали квантову теорію поля, щоб проаналізувати поведінку лісу. У цьому випадку ялиновий ліс функціонує як "дисипативна система", що означає, що він постійно взаємодіє з навколишнім середовищем, обмінюючись енергією та матерією. "Тепер ми сприймаємо ліс не лише як збірку окремих рослин, а як оркестр, де кожен елемент має фазову кореляцію з іншими," - зазначає 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.

Дослідники також виявили, що електричні зміни почали поступово впливати на спосіб споживання енергії лісовою екосистемою. Старі дерева, які отримували багато сонячного світла, показували зміни у фрактальній характеристиці своїх сигналів, переходячи до більш струнких і менш хаотичних ритмів. Після затемнення їхні сигнали поверталися до більш шумного та варіативного базового рівня.

Ці знахідки набувають особливого значення в умовах актуальних екологічних викликів, оскільки ліси знищуються, вирубуються та розподіляються на окремі ділянки швидше, ніж будь-коли раніше. Якщо старі дерева зберігають екологічну пам'ять — моделі реакцій, які сформувалися внаслідок тривалого досвіду, то кожне знищене старе дерево є не лише втратою біомаси, а й втратою важливих знань.

Під час затемнення старші дерева проявляли зміни першими, за ними слідували молодші. Це явище не було випадковим. Дослідження перехресної кореляції виявило асиметрію: старші дерева, здавалося, задавали тон, а не просто реагували на нього. Хоча вже раніше було відзначено, що окремі рослини реагують на затемнення (зменшення фотосинтезу, сповільнення транспорту соку, порушення дихальних ритмів), це стало першим підтвердженням того, що дерева можуть взаємодіяти як єдине ціле, і що ліс може володіти своєрідною пам'яттю.

Результати дослідження були опубліковані в виданні Royal Society Open Science.