Революция растений - Стефано Манкузо

Другие одноклеточные организмы – эукариоты, имеющие более высокий уровень внутриклеточной организации, такие как динофлагелляты, – обладают уже весьма хитроумно устроенными окелоидами (протоглазами), которые функционируют посредством линзы и сетчатки, как настоящие глаза. У большинства беспозвоночных окелоиды заменяются настоящими глазами, устроенными более или менее сложно, но заметно отличающимися от наших глаз. На самом деле, сегодня, когда мы обсуждаем функцию зрения, следует учитывать, что в природе существует множество зрительных устройств, весьма разнообразных и несхожих между собой.

Итак, у нас есть все предпосылки для выводов о том, что растения (например, такие как бокила трехлистная) вполне могут обладать примитивной формой зрения.

Наверное, вам интересно узнать, подтвердилась ли моя гипотеза? Еще чуть-чуть терпения, осталось совсем немного, и вы узнаете, к чему привели научные изыскания. «Красивые теории разрушаются уродливыми фактами», – вспоминал Эйнштейн.

Мимикрия в растительном мире встречается повсеместно: не все, конечно, способны устраивать столь яркие представления, как бокила, но, тем не менее, есть и другие удивительные артисты. Несомненно, заслуживает упоминания такое загадочное растение, как литопс. Об этом явлении в мире растений многие знают именно из-за его уникального камуфляжа. Литопс (название происходит от греческого lithos – камень, и opsis – внешний вид) – род из семейства Aizoaceae (Аизовые), он включает виды растений, произрастающих в пустынных зонах Намибии и Южной Африки. Речь идет о растениях, похожих, как намекает их название, на камни. И, помимо сходства с камнями, они проявляют свои удивительные способности к адаптации в других удивительных формах, что позволяет им выживать в пустыне. Литопсы растут в виде длинных колоний и имеют всего по два листочка, разделенные щелью, из которой растут цветы. Суккуленты бывают разных цветов (от зеленого до красновато-розового, серовато-бежевого и даже фиолетового, часто они покрыты полосками и пятнами); их листья прекрасно имитируют форму и оттенки мелких камней. Весьма вероятно, что вы видели их в магазине или на рынке, они обычно продаются под названием «живые камни». Для того чтобы выжить при высоких температурах и в условиях нехватки воды, эти растения сократили стебель до минимума, его небольшой кусочек спрятан под землей, и наружу торчат лишь листья, в основном их плоские верхние части – все, чтобы стать похожим на камешек. Листья литопса имеют даже специальные прозрачные кончики, лишенные хлорофилла – они позволяют лучам солнца проникать вглубь, во внутреннюю часть листьев, лишенную света.

Блоссфельдия (Blossfeldia liliputana) – кактус, который, как и Литопс, имитирует камни, чтобы не быть съеденной.

Растение Lithops aucampiae: половинки овала представляют собой листья растения, которые приспособились к засухе, специально став особенно мясистыми.

Растения, не защищенные колючками или другими приспособлениями, вряд ли бы выжили и не были съедены животными, если бы не были так похожи на каменистую почву пустыни. В этой местности вода, запасенная в толстых листьях суккулентов, является драгоценностью. Кроме того, изменение цвета и цветовых сочетаний может служить эффективным инструментом коммуникаций. Тем не менее хотя роль цвета была одной из ключевых в истории эволюции, и ей посвящено значительное количество научных исследований в области биологии животных, в ботанике этот фактор как-то стыдливо замалчивался, если исключить труды, посвященные опылению цветов. На самом деле, помимо растений, таких как литопс, использующих форму и цвет для маскировки от хищников, существует масса случаев использования цвета для отправки вовне сообщения о собственной силе и опасности. Одним из наиболее интересных примеров подобного типа мимикрии могло бы служить осеннее окрашивание листьев. Я использую условное наклонение, поскольку до сих пор не ясно, откуда взялась эта гипотеза. Несколько лет назад появилось предположение, которое объяснило осенний взрыв красного, желтого, оранжевого в лесах банальным побочным эффектом деградации хлорофилла, который, постепенно разрушаясь, позволяет выйти наружу другим краскам, прячущимся в листьях под зеленым.

Я же подозреваю, что это явление имеет более сложную природу, учитывая то, что, согласно недавним открытиям, некоторые виды растений вкладывают значительные ресурсы в производство веществ, необходимых для окрашивания листьев в осенний цвет. Причем все это происходит всего за несколько дней, порой недель, до опадания листьев с деревьев. Зачем же прилагать столь значительные усилия, если результат заведомо будет скоро утрачен? Это просто бессмысленно. Гипотеза, сформулированная в 2000 году, за несколько месяцев до смерти, Биллом Хамильтоном из Оксфордского университета, допускает, что усилия деревьев, направленные на создание великолепного осеннего представления, можно рассматривать как сигнал чести, или послание силы от растения насекомым, в частности, тле. Послание, привлекающее гораздо больше внимания, с учетом усилий, которые пришлось потратить на его создание.

Я не знаю, возможно, вы видели газелей, которые при появлении льва не убегают, а начинают подскакивать на месте, словно на пружинках. На первый взгляд, их поведение кажется бессмысленным; на самом же деле они как бы приглашают льва обратить внимание: «Смотри, как я сильна и крепка, попытка поймать меня для тебя будет лишь пустой потерей сил и времени». Своим ярким окрасом деревья могут, возможно, тоже слать сообщение тле, насекомым, у которых на осень приходится пик миграции, сообщение о том, что они сильные и крепкие, и что следует поискать менее чреватое опасностями убежище.

Случайно ли, что клены, которые больше всего страдают от атак тли, имеют и наиболее яркую осеннюю окраску? Другие характерные примеры подобного типа сигналов – например, хвост павлина, или чисто человеческая привязанность к различным видам статусных отличий; эти проявления никак не интерпретировать, кроме как в виде посланий о собственной мощи.

Американский исследователь в области физиологии и эволюционной биологии Джаред Даймонд строго доказал, что многие наши рискованные поступки, например прыжки вниз головой с моста на резинке, тоже могут быть посланиями миру такого же рода.

Примерно от 10 до 15 тысяч лет тому назад, в регионе нашей планеты под названием Плодородный полумесяц, который нынче страдает от непрерывных войн, родилось сельское хозяйство. И вместе с ним – цивилизация.

В тот момент, когда человек забросил охоту и собирательство, и стал оседлым жителем, возделывающим землю, началась его история совместной с растениями эволюции. С некоторыми растениями человек сошелся очень тесно и почти не расстается: они дают пищу, а человек обеспечивает им уход и защиту. Но, сверх того, растения получили сверхэффективный толчок, который позволил им заселить всю планету. Это была отличная сделка для обеих сторон, и она продолжает работать тысячи лет спустя после подписания контракта. Три вида растений – пшеница, кукуруза и рис – поставляют около 60 % всех калорий, потребляемых человечеством. Именно за счет этого они смогли распространиться по поверхности почти всех континентов, превзойдя остальных растительных конкурентов на Земле. Отношения между нами и этими растениями столь тесны, что могут рассматриваться как пример настоящего симбиоза. Если представить, что углерод, из которого состоит среднестатистический гражданин США, на 59 % поставляется одним-единственным растительным видом – кукурузой…