О чем думают растения - Алессандра Виола

Давайте посмотрим, как же охотятся эти умелые охотники – Dionaea muscipula и непентесы. Как и все настоящие охотники, они начинают с того, что приманивают жертву. Росянка выделяет из листьев-ловушек очень пахучий и сладкий сок, и насекомые не могут устоять перед таким искушением. При всем уважении к Линнею следует сказать, что у растения нет лишней энергии и листья не закрываются при соприкосновении с гипотетической жертвой; если бы так было, они захватывали бы и несъедобные предметы или позволяли улизнуть насекомым, ухватившимся за край ловушки. Но росянка закрывает лист только тогда, когда насекомое окажется в самом центре листа, исключая возможность неудачи.

На поверхности каждой половинки листа, образующего смертельный капкан, расположены три маленькие ворсинки – именно они заставляют ловушку захлопнуться. Чтобы это произошло, насекомое должно коснуться хотя бы двух ворсинок – с временным интервалом не более 20 секунд. Только тогда растение понимает, что попалось что-то интересное, и захлопывает лист. Трепыхающееся насекомое продолжает касаться ворсинок, что заставляет росянку только крепче сжимать половинки листа. Когда животное погибает (и, следовательно, перестает двигаться), лист начинает выделять пищеварительные ферменты, с помощью которых почти полностью переваривает жертву. На вновь открывающемся листе все еще видны следы жестокой битвы между растением и животным: часто на листе можно обнаружить экзоскелет (внешний скелет) пойманного и съеденного насекомого.

Другой страшный хищник, непентес, использует иную тактику. В процессе эволюции эти растения создали специфические органы в виде мешочков, края которых покрываются сладким веществом с манящим запахом. Когда привлеченное запахом животное подбирается к мешочку, чтобы отведать нектар, оно соскальзывает внутрь и не может выбраться обратно. Внутренняя поверхность мешочка невероятно гладкая (настолько гладкая, что ученые занимаются изучением этой поверхности с целью воспроизведения ее свойств для технологических нужд). Но внутри мешочка несчастное животное попадает в расщепляющую жидкость, в которой и тонет после многочисленных и изнуряющих попыток спастись. Тогда растение начинает переваривать жертву, превращая ее в питательный бульон, который постепенно всасывает.

Непентесы поедают не только насекомых, но и ящериц и мелких рептилий, а также сравнительно крупных мышей. Скелеты жертв остаются на дне ловушек, как охотничьи трофеи и страшные предупреждения для будущих несчастных жертв.

На примере хищных растений можно говорить не только об их «вкусовых пристрастиях», но о рационе питания в целом. Прежде всего, в противоположность тому, что мы привыкли думать, такие растения вовсе не редкость. Сегодня известно как минимум 600 видов плотоядных растений, и все они используют разные варианты ловушек и устройств для охоты на разных животных. Таким образом, плотоядные растения распространены весьма широко и образуют несколько сотен видов. Их число еще больше с учетом тех видов, которые получают выгоду от охоты на насекомых косвенным путем. Всего несколько лет назад считалось, что лишь некоторые виды растений («истинные плотоядные») способны переваривать мелких животных, извлекая из них необходимые для жизни питательные вещества. Однако современные исследования показывают, что использование растениями пищи животного происхождения – достаточно распространенное явление.

Если посмотреть на листья картофеля, табака или некоторых экзотических растений, таких как павловния (Paulonia tomentosa, это дерево родом из Китая сейчас широко распространилось в Европе и США), можно заметить на них тела мелких насекомых. Зачем листьям этих растений секретировать липкие или ядовитые вещества для убийства насекомых, если они не могут их переваривать?

Ответ прост и логичен: даже если тела насекомых не расщепляются листьями, они падают на землю и разлагаются, выделяя необходимый растению азот. А тела, оставшиеся на листьях, становятся пищей для бактерий, и вновь растение выигрывает, потребляя азот, выделяемый бактериями.

Таким образом, некоторые растения, не являющиеся «истинными плотоядными», тоже используют животных для обогащения своего пищевого рациона. Ученые называют такие виды «псевдохищными».

Но это еще не все. В 2012 г. было описано растение, которое охотится на червей с помощью специальных… подземных ловушек! Фиалки, произрастающие на очень сухой и обедненной почве бразильского серрадо, имеют подземные листья, которые умеют захватывать и переваривать нематод – повсеместно распространенных мелких червей. Листья эти липкие, и проползающие мимо черви прилипают к ним, а затем перевариваются растением, обеспечивая его полезными пищевыми добавками, содержащими азот. Этот пример впервые продемонстрировал технику подземной охоты, к которой, возможно, прибегают и другие растения, обитающие на обедненной почве.

Как мы отметили выше, на сегодняшний день насчитывается около 600 видов плотоядных растений. Но если прибавить к этому числу «псевдохищников» и подземных охотников, можно говорить о гораздо большем числе видов. И этот факт позволяет нам в корне изменить представление о способах питания растений.

Чтобы понять, испытывают ли растения тактильные ощущения, нужно ответить на два простых вопроса: чувствуют ли растения, если касаются каких-то предметов, и могут ли они осознанно дотрагиваться до предметов, чтобы получить о них какую-либо информацию?

В мире растений тактильные ощущения тесно связаны со слуховым восприятием и опосредованы небольшими чувствительными органами, называемыми механочувствительными каналами. Эти органы расположены во всех частях растения, но больше всего их содержится на поверхности клеток эпидермиса, находящихся в непосредственном контакте с окружающей средой. Эти специфические рецепторы активируются при прикосновении или при вибрации. Отсутствие специализированных чувствительных органов не говорит о том, что растение не обладает соответствующей чувствительностью, и наоборот, наличие рецепторов не обязательно подразумевает способность восприятия, хотя может говорить о ее потенциальной возможности.

Замечает ли растение, что до него дотрагиваются? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте проследим за поведением мимозы особого типа, Mimosa pudica, которую называют «стыдливой». Это представитель той самой группы, к которой Линней отнес росянку: это растение сжимает листья при прикосновении, как будто стесняется – отсюда и название.

Это движение листьев происходит за считаные секунды и не является условным рефлексом (например, листья не складываются, если их мочит дождь или обдувает ветер; до них действительно нужно дотронуться). Таким образом, это реальное поведение растения, но смысл его неясен. Кажется очевидным, что растение так защищается, но не понятно, от чего именно. Одни полагают, что это внезапное движение отпугивает растительноядных насекомых, другие думают, что мимоза выработала такую стратегию поведения, чтобы выглядеть менее аппетитной. Сейчас для нас не столь важно, какая теория верна. Важно то, что растение не только чрезвычайно чувствительно к прикосновению, но умеет различать разные стимулы и даже менять тип поведения, раскрывая листья, когда понимает, что опасности нет.