О чем думают растения - Алессандра Виола

Первым ученым, обратившим внимание на удивительное поведение мимозы, был великий Жан-Батист Ламарк (1744–1829), к заслугам которого относится изобретение самого слова «биология».

Рассказывают, что он поручил своему молодому помощнику Августину Пирамусу де Кандоллю (1778–1841) погрузить на телегу несколько небольших кустиков мимозы, провести их по улицам Парижа и описать их поведение.

Рис. 3–4. Mimosa pudica с раскрытыми (слева) и закрытыми (справа) листьями. Листья закрываются в ответ на определенные тактильные стимулы

Де Кандолль спокойно выполнил поручение великого Ламарка: погрузил на телегу так много горшков с мимозой, как только смог, и провез их по улицам города. В каких-то местах во время прогулки он замечал нечто необычное. Поначалу, когда телега затряслась на булыжной мостовой, растения сложили листья, но затем вновь раскрыли их, казалось бы, привыкнув к тряске.

Объяснение было простым и очевидным, хотя и потрясло де Кандолля: растения быстро поняли, что движения телеги не представляют опасности, и поэтому перестали тратить энергию на бессмысленное сокращение листьев.

Наблюдение за мимозой, естественно, не единственный путь убедиться в способности растений реагировать на прикосновение. Хищные растения тоже демонстрируют яркий пример умения получать информацию о том, что происходит на поверхности листьев или цветов. Как мы видели, в таком случае цветы и листья функционируют как ловушки. Но когда срабатывает пружинка ловушки? Только в тот момент, когда насекомое находится на листе. Плотоядные растения умеют узнавать, когда что-то входит с ними в контакт, а также различать тактильные ощущения специфической природы.

Мы знаем, что такой же способностью обладают и многие другие растения. Многие цветы закрываются при контакте с опыляющими насекомыми и открываются лишь тогда, когда насекомые покрываются пыльцой. Это поведение тоже требует реакции на прикосновение. Так что зададим себе вопрос: если кажется очевидным, что растения имеют пассивную тактильную чувствительность, позволяющую им установить наличие инородного тела, нет ли у них и соответствующей активной способности, позволяющей намеренно ощупывать внешние объекты для получения информации о них?

Для ответа на этот вопрос лучше всего начать с наблюдения за поведением корней. Как мы уже отмечали, каждое растение имеет миллионы корней (иногда сотни миллионов), способных проникать в почву в поисках воды и питательных веществ и двигаться к ним (или от них, если речь идет о потенциально опасных веществах). Что происходит, если при движении к источнику пищи или воды корень встречает препятствие, например камень? Прекращается ли его рост? Изменяет ли он выбранную траекторию движения (например, от света или к свету)? Безусловно, нет.

Рис. 3–5. Усики Bryonia dioica

Лабораторные исследования показывают, что корень «касается» препятствия и продолжает расти, обвиваясь вокруг в попытке найти выход. За эту важную функцию отвечает корневое окончание, верхушка, которое обладает и многими другими удивительными возможностями, о которых мы поговорим позже, в главе 5. Таким образом, верхушка корня ощупывает препятствие, пытаясь понять его природу, и движется в соответствии с полученной информацией. Такая функция корней вполне понятна: если бы они не чувствовали почву и не умели обходить препятствия, как бы они могли расти на каменистой почве?

Существует ли аналогичная функция у других частей растения?

Что касается чувствительности надземной части растения, наилучшей иллюстрацией, безусловно, является поведение вьющихся растений (и всех растений с усиками). Рассмотрим, к примеру, горох. Это скромное маленькое растение выпускает множество нежных усиков, которые при контакте с какими-либо предметами мгновенно закручиваются, пытаясь обернуться вокруг них. Такое поведение характерно для многих растений, которые ощупывают предметы вокруг себя в поисках оптимальной опоры для роста и обхватывают ее. Нужны ли лучшие доказательства того, что растения обладают тактильным восприятием?

Данная способность весьма популярна в царстве растений. За последние 30 или 40 лет, с тех пор как стали проводиться соответствующие исследования, было установлено, что численность растений с таким поведением превышает численность прямостоящих растений и постоянно растет.

На минуту вообразите себя молодым побегом в чаще экваториального леса, где и встречается большинство вьющихся растений. Вы совсем маленькое растение, но перед вами стоит чрезвычайно трудная задача – дотянуться до света.

Рис. 3–6. Вьющееся растение ипомея пурпурная (Ipomea purpurea)

Простые вычисления показывают, что для выращивания достаточно высокого ствола вам понадобятся годы и колоссальные затраты энергии. Становится страшно? Но есть другое решение, легкий путь, который избирают вьющиеся растения. Как истинные лентяи, не способные преодолеть описанные выше трудности, они выбирают короткую дорогу – прикрепляются к уже выросшим стволам и вскоре достигают света, не затрачивая драгоценной энергии. Вам не кажется, что такое поведение не чуждо и некоторым людям?

Мы добрались до самого неочевидного свойства растений, вокруг которого ведутся горячие споры. Могут ли растения слышать нас? И если да, что мы можем им сказать? Если вы когда-нибудь занимались садоводством, задавали себе этот вопрос и даже экспериментировали, вероятнее всего, вы так и не получили ответа. Многие могут сказать, что их растения чувствуют себя лучше, когда с ними разговаривают. Другие заметят, что разговоры с растениями никак не влияют на их рост. Возможно, оба ответа справедливы, но чтобы понять, в чем дело, нужно сделать шаг назад.

Прежде всего, давайте опишем наш механизм слуха, т. е. дадим определение слуха в нашем представлении. У человека и у животных для восприятия звука существует специализированный орган – ухо. Мы знаем, что звук – на самом деле колебания воздуха, распространяющиеся в виде волн и улавливаемые ушной раковиной. Из ушной раковины звук направляется на барабанную перепонку (среде ухо), которая вибрирует, позволяя транслировать волны в звуки. Физические движения барабанной перепонки превращаются в электрические сигналы, передающие информацию в мозг по слуховому нерву. Таким образом, носителем звука является воздух; в безвоздушном пространстве (в вакууме) передача звуковой волны невозможна, и мы ничего не слышим.

У растений нет ушей. Но это не должно нас останавливать: мы уже знаем, что растения способны видеть, не имея глаз, ощущать вкус, не имея вкусовых сосочков, нюхать, не имея носа, и даже переваривать пищу, не имея желудка. Почему же отсутствие ушей должно им помешать слышать?