Прекрасные деревья: тополя помнят засуху и укрепляют свои защитные механизмы в следующем году.

Американские трепетные осины могут сохранить некую память о засухе и использовать её на следующий год, чтобы вырабатывать больше химических веществ, способных отпугивать насекомых. Даже когда вода становится доступной снова, а старые листья уже опали, новые листья всё ещё несут последствия прошедшего лета. В эксперименте эти защитные вещества увеличились до 11%.

Открытие пришло из исследования Университета Юты, опубликованного в журнале New Phytologist 13 сентября 2026 года. В течение трёх лет учёные наблюдали за 360 молодыми американскими трепетными осинами (Populus tremuloides) и их реакциями на контролируемые периоды засухи, выявив, что некоторые реакции дерева сохраняются и проявляются даже в следующем вегетационном сезоне.

Удивительная особенность, особенно для вида, который каждую осень полностью сбрасывает листву и каждую весну вынужден заново восстанавливать свою крону.

Новые листья помнят засуху прошлого года

Главными героями исследования оказались американские трепетные осины, деревья, узнаваемые по светлой коре и листьям, которые дрожат на каждом порыве ветра и к осени становятся ярко-жёлтыми. Они населяют горы Северной Америки и могут образовывать целые леса через клонирование, когда множество стволов разделяют единый генетический набор.

Чтобы их изучить, группа под руководством Талии Карасов и Уильяма Андерегга, вместе с исследовательницей Эбри Хокс, собрала растительный материал из пяти национальных лесов Юты и Колорадо и затем выращивала его на экспериментальном поле университета. С 2021 по 2023 год некоторые группы деревьев получали воду регулярно, в то время как другие подвергались сокращённому поливу, достигающему четверти по сравнению с контролируемыми экземплярами. В некоторых случаях после особенно сухого лета полив возвращался к норме.

И именно наблюдая за этими последними группами, учёные нашли наиболее интересный результат. В 2022 году осины, пережившие засуху в предыдущем году, демонстрировали на 11% больше фенольных гликозидов — салигиноидов по сравнению с деревьями, регулярно полившимися в 2021 году. В 2023 году тот же сравнительный анализ показал увеличение на 8%.

Речь идёт о природных веществах, делающих листья менее привлекательными для множества травоядных насекомых. Их концентрация, однако, не показывала значимого роста во время первого года засухи. Проще говоря, наиболее выраженная реакция появилась с задержкой: как бы деревья сохраняли след пройденных условий и продолжали модифицировать свои защитные механизмы даже после окончания стрессовой засухи.

Una difesa chimica che può fare la differenza

По словам Карасова, эти соединения могут достигать до 20% массы сухого листа. Это значительная доля, особенно учитывая, что синтез защитных веществ требует энергии и ресурсов, которые растение могло бы направить на рост. Тем не менее в эксперименте учёные не нашли доказательств того, что увеличение этих специальных защитных веществ приводило к снижению роста.

Есть и ещё один интересный факт. Деревья с более высоким содержанием фенольных гликозидов обычно имели меньшую долю повреждённой кроны. За каждый дополнительный процент содержания этих веществ в сухом весе листьев статистическая модель предсказывала снижение повреждённой кроны примерно на 1,8 процентного пункта. Это соотношение указывает на возможное защитное преимущество, хотя зафиксированные повреждения включали различные типы изменений листьев, и исследование не измеряло напрямую, сколько насекомых их объедали.

Ответ на засуху, кроме того, затрагивал и другие химические вещества. Конденсированные таннины, участвующие в защите от некоторых микроорганизмов, следовали иному паттерну: в 2023 году деревья, подвергавшиеся двум или трём годам подряд засухи, имели примерно треть меньшую долю по сравнению с теми, кто пережил год восстановления. Таким образом, дерево, казалось, перераспределяло ресурсы между разными формами защиты.

Anche i funghi sulle foglie cambiano

Исследование также рассматривало грибы, обитающие на поверхности и внутри листьев. У деревьев, подвергшихся засухе, учёные зафиксировали относительный рост грибов, принадлежащих к группам потенциально патогенных. Напротив, там, где возрастали концентрации фенольных гликозидов, их присутствие, как правило, уменьшалось.

Различия затрагивали и отдельные группы грибов. Грибы рода Golovinomyces, связанные с мучнистой росой, наблюдались менее численно во время засухи, тогда как увеличивались представители рода Ganoderma, включающие виды, способные нападать на уже ослабленные деревья. Это значит, что засуха может одновременно менять химию листьев и сообщество организмов, населяющих их. Некоторые из выявленных грибов, однако, могут жить на деревьях без явных болезней: их присутствие само по себе не указывает на инфекцию.

Gli alberi hanno davvero una memoria?

Учёные говорят о «функциональной памяти» — выражении, используемом для описания устойчивых эффектов экологического опыта на физиологию растения.

Остаётся понять, какой механизм позволяет осинам сохранять этот след засухи. Возможно, это изменения в регуляции химических процессов или физические последствия стресса, такие как повреждения более тонких корней и тканей, транспортирующих воду. Эти две возможности ещё не различимы экспериментально.

Значение подобной реакции для выживания деревьев требует дальнейших наблюдений. Длительная засуха действительно является одним из основных факторов, связанных с явлением, известным как Sudden Aspen Decline — резкое ухудшение состояния американских трепетных осин, которое может привести к гибели целых лесных популяций.

Понимание того, как эти деревья справляются с водным стрессом, может помочь прогнозировать их способность к восстановлению, особенно в климате, где периоды засух становятся всё более интенсивными. Как объясняют учёные в презентации к публикации Университета Юты, потребуются дополнительные эксперименты, чтобы установить, как долго сохраняются эти изменения и действительно ли они способствуют выживанию деревьев.

Тем временем можно отметить одно: осина может осенью полностью сбросить листья и весной вновь вырастить новые, неся с собой последствия особенно тяжёлого лета. Листья прошлого года опали. Засуха, очевидно, что-то изменила.