Растения могут указать на местонахождение тел, помогая в поиске пропавших людей
Идея о том, что растения могут "рассказать" о мертвых людях, звучит как сюжет фильма ужасов. Но именно этой теме посвящена недавняя научная статья, соавтором которой я являюсь.
Ежедневно в мире умирает более 160 000 человек. Часто тела не удается найти, что лишает близких возможности проститься и получить ответы, а в случае убийств — не позволяет привлечь виновных к ответственности.
Я — биолог растений, использующий в исследованиях методы биотехнологии и синтетической биологии. Около 20 лет назад я ввел термин "фитосенсор" для обозначения генетически модифицированных растений, способных к детекции и репортингу. Недавно я задумался: могут ли природные, немодифицированные растения также "чувствовать и сообщать"? Оказалось, что коллеги в моем университете давно размышляли об этом.
Деревья могут многое рассказать
Растения, будучи прикрепленными к одному месту, вынуждены изменять свою химию и биологию в ответ на изменения среды: атаку вредителей, засуху или, например, удобрение (в том числе отходами животных). Долгоживущие деревья, очевидно, хорошо адаптированы к восприятию и реакции на стрессы.
Когда человек умирает в лесу и начинается разложение, найти тело может быть крайне сложно. Решение — научиться "слушать", как растения реагируют на разлагающиеся человеческие останки.
"Ферма тел" дает ответы
Мы с коллегами из Университета Теннесси начали этот междисциплинарный проект с антропологами, почвоведами и фитологами.
Университет известен своим Форенсик-антропологическим центром, более известным как "Ферма тел" (Body Farm). Он был основан в 1980-х профессором Биллом Бассом как первое в мире исследовательское учреждение такого рода. На выделенном участке леса изучают стадии разложения человеческих тел, оставленных на поверхности или захороненных. Это помогло понять взаимодействие насекомых и других организмов с останками, но сам лес как "респондент" оставался без внимания.
Учимся слушать
В статье, опубликованной в журнале Trends in Plant Science, мы обсуждаем, как лес может "сообщить" о месте нахождения тела. Труп вносит в почву значительные количества веществ, например, азота, который действует как удобрение для nearby растений.
Реакция растений на приток азота хорошо изучена: листья становятся зеленее из-за увеличения выработки хлорофилла. Также могут быть более тонкие сигналы — например, от лекарств или металлов, вымываемых из тела в почву. Эти изменения в почве, безусловно, влияют на микробное сообщество у корней, что, в свою очередь, меняет питание растения.
Мы пришли к выводу, что полной картины того, как деревья и кустарники меняют свою химию, биологию и внешний вид в ответ на разлагающиеся тела, у нас пока нет.
Но наша междисциплинарная команда точно знала, где искать ответы: на "Ферме тел". Мы также использовали небольшие дроны с сенсорами для изучения реакции сельскохозяйственного растения (проса прутьевидного) на внесение азота. Это дало нам идеи, как дроны могут помочь в обнаружении тел.
Возникает вопрос: как отличить реакцию растения на тело человека от реакции на тушу животного? Поскольку большинство диких млекопитающих значительно меньше человека, их сигнал должен сливаться с фоновым шумом. Исключение — олени, чей вес сравним с человеческим.
Помимо этой работы, моя лаборатория создает генетически модифицированные растения для детекции и репортинга таких проблем, как бактериальные патогены или ионизирующее излучение. Такие растения производят флуоресцентные белки в ответ на конкретный сигнал. Мы даже разработали специальный "флуоресцентный индуцирующий лазерный проектор" для визуализации этих сигналов в лаборатории.
Итак, хотя мы пока точно не знаем, как растения укажут нам на местонахождение погибших, в июне этого года мы начали исследования, используя все доступные междисциплинарные ресурсы. В течение следующих двух лет мы надеемся лучше понять, что деревья и кустарники могут рассказать о пропавших без вести людях, и научиться "слышать" их с воздуха.