100 великих тайн из жизни растений

Два комнатных растения ожидали жестокой расправы. Одно из них сейчас будет вырвано с корнем. На стол положили шляпу. Несколько сидевших людей встали. Кто-то стал бросать в шляпу свернутые бумажки, а остальные по очереди вынимали их. Внезапно один из прочитавших бумажку обернулся, подошел к горшочку с цветком, резко дернул за стебель… Рассыпчатая, рыхлая земля легко пропускала корни. Растение пыталось схватиться за стенки горшка или комья земли, но та же рука выволокла его, швырнула на пол, а огромные, тяжелые ноги стали переминаться на листьях и ветках, выдавливая бледную, зеленоватую кровь.

После этого Бакстер (ему помогали пять студентов) прикрепил электроды ко второму растению. Он решил устроить негласному свидетелю «очную ставку». Когда «убийца» приблизился к цветку, тот явно перепугался, хотя «враг рода растительного» никак не выказывал своих планов. Во время последующих опытов Бакстер выяснил, что растения болезненно реагируют на смерть любого живого существа, будь то собратья по флоре или неприметные нам бактерии и амебы. Но особенно они волнуются за животных, неизменно развлекающих растения своими беспорядочными движениями, беготней и мельтешением.

В конце концов Клив Бакстер решил обнародовать свое открытие. В 1968 году он выпустил статью под весьма скучным названием «Свидетельства наличия у растений первичной способности восприятия». Но статья произвела эффект разорвавшейся бомбы. После ее публикации люди весьма неброской профессии, ботаники, стали частыми гостями на телевидении.

Еще бы! В самый разгар дискуссий о том, думают ли животные, зачатки разума вдруг обнаружились у скромных, безответных растений.

Но Бакстер хотя и стал «героем дня», оказался «калифом на час». Время «вдруг переломилось». После студенческих волнений 1960-х годов, демонстраций против вьетнамской войны, увлечения психоделикой «детей цветов» и поклонников «земляничных полян» пришло время консерваторов. Казалось, бунт против всего рассудочного и рационального иссяк навсегда.

И Бакстер с его диковинной гипотезой был высмеян и «выставлен за двери Храма науки». Его «псевдонаучные» эксперименты казались слишком революционными, а в ученом мире теперь было принято двигаться мелкими, кропотливыми шажками. Ученые говорили: «Отсутствие какого-либо анатомического субстрата делает мнение Бакстера недостоверным. Нигде во всем растительном мире не имеется никакой, пусть даже грубой анатомической структуры, которая хоть в какой-то мере приближалась бы к сложной нервной системе насекомого или даже червя».

Для Бакстера настали тяжелые времена. Строго говоря, его выводы, по здравом рассуждении, не могут не удивлять. Растения ведь и впрямь не обладают теми органами, которые наблюдали бы за окружающим их миром. Их стебли не выстланы нервными волокнами, в чашечках их цветков не прячется головной мозг. Каким же образом они реагируют на появление «убийц» или радуются воде, притекшей к их тканям? Как они могут морочить детектор лжи, заставляя его чертить странные графики? Нет, без махинаций «этого знахаря» здесь явно не обошлось. Клив Бакстер был вызван даже в зал суда, чтобы под присягой вновь рассказать, что именно он делал, прежде чем «накропать статейку в погоне за дешевой популярностью». К нему не прислушивались, его обвиняли.

И все же идея Клива Бакстера взволновала многих ученых. Неужели, думали они, преступая привычную догму, все окружающие нас растения – это такие же живые организмы, подобные любым представителям фауны? Неужели они обладают, пусть и в зачаточной форме, нормальными органами чувств? Неужели они способны общаться друг с другом? До сих пор эти возможности были присущи лишь животным и человеку.

Да, растения чувствуют. Чтобы понять это, следовало изучить их тщательнее, чем это доступно простым наблюдателям. А некоторые, пусть их и немного, и вовсе готовы в любой момент перейти от ощущений к «решительным действиям». Можно вспомнить мимозу, «стыдливую мимозу», смыкающую листья, стоит ее коснуться. Можно упомянуть росянку или венерину мухоловку.

Эти растения, шевелящие листьями, как руками или ногами, подобно нам, людям, реагируют даже на наркотические средства, которые, как известно, притупляют чувствительность. Во время опытов с мимозой и венериной мухоловкой оба растения засыпали, как только вдыхали эфир или хлороформ. Пребывая под кайфом, они не ловили мух, не дергались от любого движения, а апатично цепенели под нашими взглядами. Значит, их действия были вовсе не такими автоматичными, как принято было считать. Какой-нибудь механизм, например велосипедное колесо, не заснет, если протереть его хлороформом.

Первым осмыслил «поведение растений» еще Чарльз Дарвин. Его внимание привлекла венерина мухоловка (Dionaea muscipula). Она произрастает в США, в торфяниках Северной и Южной Каролины. Дарвин назвал ее «самым удивительным растением на свете». У нее круглые, мясистые листья, разделенные на две половинки. По краям они усеяны зубцами, неуловимо напоминающими зубы акулы. Правда, мухоловка не перекусывает ими свои жертвы. Она ловит их, захлопывая листья, как половинки капкана. Зубцы сходятся, и насекомое попадает в клетку. Это случается всякий раз, как только муха коснется одного из чувствительных волосков, имеющихся на каждом листе (их по три на каждой его половине). Теперь, сколько бы ни дергалась бедная цокотуха, пробуя вырваться из капкана, ей это не удастся. Зубцы лишь крепче сожмутся. Наконец из железок, расположенных на поверхности листа, выделится пищеварительный сок. Насекомое погибнет.

Венерина мухоловка реагирует на появление жертвы очень быстро. Стоит дотронуться до волоска, и через 0,3 секунды ловушка захлопнется. Если бы растение медлило, добыча ускользала бы от него. Дарвин сделал вывод, что молниеносное движение листьев обладает «всеми признаками животного рефлекса». Тогда он попробовал дать растению хлороформ, и оно… уснуло, как человек на операционном столе. Чувствительность листьев на какое-то время была утрачена.

У Дарвина не было нужных приборов, чтобы объяснить свои наблюдения «на языке науки». Тогда он отослал несколько венериных мухоловок одному из самых знаменитых физиологов викторианской эпохи – сэру Джону Бардону-Сандерсону. На протяжении пятнадцати лет английский ученый провел целый ряд кропотливых экспериментов. И сомнений не осталось: в ткани растений возникают электрические импульсы. Однако в то время, в конце XIX века, непререкаемым авторитетом в науке были консервативные немецкие ученые, которые с негодованием отвергли странную гипотезу англичан (так же сто лет спустя поступили критики Бакстера). У растений нет и не может быть нервной системы, говорили те и другие. Опыты Бардона-Сандерсона, как и опыты Бакстера, были забыты.

Лишь теперь ученые вспомнили о них. Опыты, проведенные в последние годы, показывают, что электрические импульсы заменяют растениям нервные рефлексы. Вместо нервной системы, присущей животным и человеку, растения обладают особой «электрической системой», позволяющей им реагировать на внешние раздражители.

Попробуем свежим научным взглядом посмотреть на ту же Mimosa pudlca. Ее чувствительность вошла в поговорку. Мимозы реагируют на любые раздражители. Все их смущает – прикосновение человека, грохот проезжающего поезда, топот стада коров. Даже ветер и дождь заставляют их листья смыкаться. Возбуждение, охватившее их, распространяется по их ткани со скоростью 100 метров в час, в то время как у примитивных животных (например, у беззубок – их раковины часто увидишь в реке) нервные импульсы движутся куда медленнее: со скоростью 36 метров в час.

Поведение мимозы, отвечавшей на любое раздражение «как живое существо», давно завораживало ученых. Поколения ботаников пытались понять, где прячутся «глаза и мозг» мимозы. Постепенно удалось выяснить, что листья растения движутся благодаря особым «суставам». Одни из них соединяют части перистого листа, другие скрепляют его черешок с веткой или стеблем. Эти суставы состоят из так называемой «моторной ткани», выстланной клетками с очень тонкими стенками. Вот что происходит, когда кто-то касается этого листа. Из клеток тут же выделяются отрицательно заряженные ионы хлора, зато ионы калия с положительным зарядом просачиваются внутрь клеток. Осмотический потенциал клеток падает. Вода начинает вытекать из них, и потому внутриклеточное давление снижается. Вот итог этой цепочки перемещений и перепадов: лист складывается. Но где же «нервные волокна», управляющие этим процессом?

Ученые долго искали потайную систему «нервов». В конце концов выяснилось, что электрическое возбуждение передается вдоль волокон, обычно питающих листья водой и минеральными веществами. Любопытно, что снаружи эти волокна были облицованы мириадами отмерших клеток. Точно так же любой электропровод оплетен толстым изолирующим слоем. Если бы не этот слой мертвых клеток, электрический импульс беспрепятственно передавался бы во все стороны, к другим тканям растения. А так получился вполне приличный кабель! Замечено, что в тканях многих других растений тоже блуждают электрические потенциалы, помогая им приноравливаться к обстановке. Такие же импульсы управляют «капканами» венериной мухоловки.

Есть у растений и свои «мышцы». Известно, что листья и цветки часто поворачиваются к солнцу, жадно впитывая свет. Не дремлют листья и ночью, исподволь меняя свое положение. Каждое утро растение встречает солнце, помахивая под ветром листвой, обращенной на восток.

Даже хлоропласты, крохотные органоиды, спрятанные в клетках растений и занятые фотосинтезом, постоянно пребывают в движении, улавливая, откуда падают солнечные лучи. Когда свет очень слаб, хлоропласты, чтобы не «расплескать» эти жалкие крохи, располагаются под прямым углом к падающим лучам. При ярком освещении они прячутся по боковым стенкам клеток, ведь света и так вдоволь. Ботаники из Эрлангенского университета выяснили, что движет хлоропластами: роль мускулов, так помогающих животным в их жизни, в растительном мире играют актиновые волокна. Они способны сокращаться и этим своим талантом пользуются изо дня в день. Кстати, сократительные структуры из актина есть и в организме беспозвоночных животных.

Впрочем, мышцы и суставы растений все же слабы, чтобы защитить их от животных. Миллионы лет две армии – флоры и фауны – ведут нескончаемую битву. Оружие одних – губы, зубы, желудки и языки, слизывающие, схватывающие, сметающие, съедающие все на своем пути. Надежда других обращена к шипам, колючкам, стрекалам, ядам, заготовленным для обороны. Оружие одних – сила. Надежда других – хитрость.

В последние годы множатся сообщения о том, что растения каким-то непонятным образом общаются друг с другом. Вот что заметили, например, американские химики Дэвид Роде и Гордон Орианс, наблюдая за лесами в окрестности Сиэтла. Раз в десять лет здешние березы и ивы обильно поражались вредителями. Насекомые жадно пожирали листву, но какое-то время спустя начинали гибнуть с голоду, хотя пищи вокруг них было по-прежнему вдоволь.

Лишь лабораторные опыты объяснили причину загадочной голодовки насекомых. Обороняясь от своих врагов, деревья меняли состав протеинов, содержащихся в листве. Насекомые чахли от нехватки нужных им питательных веществ.

Поразительнее всего был тот факт, что химический состав листвы менялся даже у деревьев, росших поодаль, там, куда еще не добрались насекомые. Кто же предупредил беззащитную поросль? Соседи? А как был подан сигнал? Деревья не говорят, не машут ветвями по прихоти… Корни берез даже не соприкасались. Лишь после долгих опытов ученые выяснили, что деревья, атакованные вредителями, выделяют этилен. Ветер относит тонкое облачко газа к соседним деревьям, внушая им тревогу. Те торопливо готовятся к встрече с врагом.

Уличные деревья, напуганные потоками выхлопных газов, буквально вопят «на этиленовом языке», вновь и вновь сигналя соседям, что так жить нельзя. Наши близкие знакомые, картофель и помидоры, тоже обороняются сообща. Как только вредители проберутся на огород, пораженные ими растения выделяют газообразное вещество, которое побуждает их соседей вырабатывать неаппетитные для насекомых ферменты, этим отпугивая врагов.

Любопытный случай произошел в конце 80-х годов в Южной Африке, где невзрачные акации сумели дать бой многочисленным антилопам куду и победили их. Люди не были безучастными свидетелями этой войны и всячески помогали антилопам, но те гибли одна за другой. Фермеры ЮАР были напуганы внезапным падежом куду. Мясо этих животных пользовалось большим спросом в стране, особенно у коренного негритянского населения, а витые рога охотно покупали туристы. На здешних фермах все активнее разводили куду, содержали их в огороженных вольерах, и вот без видимой причины антилопы одна за другой стали гибнуть. Что же было виной: голод, отравление, эпидемия?

Зоолог Воутер ван Ховен исследовал содержимое желудков умерших антилоп. Нет, на первый взгляд они умерли вовсе не от голода, не от жажды, не от паразитов или заразных болезней. Все очевидные причины отпали. Лишь два года спустя ученый догадался, что погубило антилоп. Открытие, как это часто бывает, было делом случая. Ван Ховен заметил, что жирафы (он наблюдал их в национальном парке) никогда не задерживаются возле одной и той же акации. Они пощиплют немного листву и минут через десять переходят к другому деревцу, непременно двигаясь против ветра.

Жирафы, понял ученый, боятся отравиться! Так же поступают и антилопы. Однако их собратья, запертые в вольере, поневоле вынуждены были глодать одни и те же деревца и кусты. Новые вскрытия показали, что в организме умерших антилоп было очень много танина – вещества, которое защищает растения от поедания их животными. Листья акации, почуяв беду, выделяют смертельно опасную дозу танина.

Сигналом к тому бывает резкое покачивание листьев. Как только антилопа дернет за ветку, «процесс пошел». Если животное не прервет своей трапезы, оно отравится. Желудок куду не может переварить листья с таким содержанием танина. Они остаются в организме. Бедные антилопы умирали от голода с набитым до отказа желудком.

Еще несколько лет назад вопрос о том, чувствуют ли растения «боль», не мог вызвать у ученых ничего, кроме улыбки. Однако в последние годы в тканях растений обнаружили гормон, родственный простагландину, а тот-то как раз и делает людей и животных уязвимыми для боли.

Кроме того, некоторые растения, если им случится заболеть или кто-то поранит их, усиленно выделяют салициловую кислоту – основной элемент аспирина. Она успокаивает боль, нейтрализуя простагландины. Возможно, что растения не только намного чувствительнее, чем мы считали до сих пор, но и менее уязвимы для врагов, ибо каждое снабжено особой «аптечкой». Лекарства, что в ней помещены, отпугивают незваных гурманов и лечат нанесенные растению раны.

Еще удивительнее гипотеза биохимика Руперта Шелдрейка, хотя доказать ее пока не удалось. Он (впрочем, не он один) считает, что мы слишком механистично воспринимаем мир. Мы стараемся упростить все, что творится вокруг нас. Мы сводим все к какой-то рациональной схеме, к единой формуле – словно превращаем все буйство красок вокруг нас в оттенки черного и белого. Однако многое не вписывается в наши схемы, и мы с чистой совестью игнорируем эти феномены. Вот почему не узнан нами и язык растений. На самом деле они «разговаривают» с помощью «морфогенетических полей».

По мнению Шелдрейка, природа обладает своего рода «коллективным сознанием». Она пронизана «информационными полями и полями памяти». В них, в этом невидимом всемирном компьютере, объемлющем всю нашу планету, хранится информация о всех живых существах, что населяли Землю «от Адама до Клинтона», об их внешнем виде, их поведении, образе жизни. Здесь увековечены их заслуги и поражения, здесь хранятся предания о любой их уловке, на которую животные и люди пускались, сражаясь с врагами или внешней средой.

Доступ в эту копилку живого разума, в этот доисторический «Интернет» открыт даже для растений, ибо они, вопреки мнению ботаников, занятых лишь исчислением тычинок, тоже наделены разумом, пусть и отличным от нашего. Как ни стараются звери и люди истребить зеленую поросль планеты, растения вновь и вновь заглядывают в «вечную книгу мудрости, открытую им». Они обращаются к опыту прошлого, чтобы жить в будущем.

В качестве примера Шелдрейк приводит листоколосник бамбуковидный, Phyllostachys bambusoldes (часто его называют просто бамбуком). В Восточной и Юго-Восточной Азии его заросли встречаются на склонах гор и берегах рек, в урочищах и озерных долинах. Еще тысячу лет назад, в 999 году, люди заметили, что бамбук цветет раз в 120 лет, причем все растения покрываются цветами в одно и то же время, где бы ни рос этот одревеснелый злак.

Бамбук размножается побегами, как клубника – усами. Легкие, крепкие стебли снова и снова поднимаются от длинных, толстых корневищ. Вскоре они образуют густую, непроходимую чащу, разросшуюся не от семян, брошенных в землю. Когда же, по прошествии века, бамбук все же зацветает, быть беде. Едва растение принесет семена, оно гибнет. Заросли бамбука, ценимого в Азии поделочного сырья, стремительно отмирают, оставляя крестьян, мастерящих из этой древесины нехитрые свои жилища и утварь, без возможности обустраивать свою жизнь.

Что происходит? Разве бамбук умеет считать до 120 (чему позавидует любой первоклассник)? Разве ему знаком календарь, чтобы отмерять промежутки времени длиной в год? Где записан срок, который суждено прожить зарослям бамбука? «В морфогенетических полях», – отвечает Шелдрейк, ибо они являют собой коллективную память растений. Там и значится эта грозная цифра жизни и смерти, изводящая на корню целые плантации листоколосника. Каждые 120 лет «над полями памяти» разносятся звуки колокола, понятные лишь бамбуку, ибо этот печальный звон раздается по нему. Страшный приказ, записанный в «морфогенетическом поле», вызывает массовую гибель того или иного вида живых организмов, обуздывая рост их популяции, заставляя бамбук цвести, а иных представителей животного мира прибегать к коллективному самоубийству.

Очень любопытны опыты сотрудников швейцарского концерна «Giba-Geigy». Хайнц Шюрх и его коллеги помещали растения в электростатические поля, то есть поля, создаваемые неподвижными зарядами. На протяжении многих миллионов лет электростатический заряд атмосферы постоянно менялся. Имитируя в лабораторных условиях существовавшие когда-то поля, Шюрх обращал эволюцию вспять, заставляя вернуться к первозданным, давно позабытым формам.

Ученые помещали эмбрионы растений между двумя алюминиевыми пластинами, к которым подводили постоянный ток. Некоторые зародыши кукурузы «вспоминали», что когда-то у этого злака было от семи до четырнадцати мелких початков вместо привычных нам одного-двух крупных соплодий.

Культурные сорта пшеницы, попав в это поле, тоже переносились в далекое прошлое. Некоторые из молодых побегов начинали очень быстро созревать. Шюрх обнаружил в них особые гормоны роста, которых нет у современной пшеницы. Если скрестить это «первобытное» жито с нашим кормильцем-злаком, возможно, мы получим такую пшеницу, которую не надо будет обрабатывать пестицидами. Ведь ее колосья успеют созреть прежде, чем разовьются насекомые-вредители, привыкшие этой пшеницей лакомиться и давно знающие срок ее созревания. Биологическая цепочка, связывающая растение с их «нахлебниками», разомкнётся.

Еще более поразило ученых, поместивших в электростатическое поле споры щитовника, лесного папоротника с перистыми листьями, что, побывав в «древнем» поле, эти споры принесли неожиданные всходы. Из них выросли реликтовые папоротники с простыми, неперистыми листьями. Впрочем, в следующем поколении все переменилось, и новые формы перемешались со старыми. Одни папоротники были с перистыми листьями, другие – с простыми. Загадка была в том, что реликтовая форма папоротника имеет набор из 36 хромосом, а современный щитовник – 41 хромосому. Почему же эти формы так легко чередовались?

Быть может, информация о живых организмах хранится не только в ДНК, как считает современная наука? Неужели странные гипотезы, о которых мы рассказали, верны и Природа впрямь помнит обо всем и всех населявших ее существах? Неужели «морфогенетические поля», «поля электромагнитной памяти», «поля сознания» (или как их еще назвать?) все-таки существуют, как бы ни сомневались в этом серьезные ученые? Пусть свойства этих предполагаемых полей нам неизвестны, все равно такие исследователи, как Шелдрейк, указывают направление поиска.

У первобытных народов всегда в почете были люди, умевшие общаться с растениями, ведавшие их тайный язык. То были волхвы, колдуны, шаманы. Подобные люди хоть и редко, но встречаются в наши дни. В 60-х годах прославилась канадка Дороти Маклин, основавшая общину в местечке Финдхорн на северном побережье Шотландии. Здесь раскинулся знаменитый «волшебный сад». На неуютной песчаной почве прекрасно произрастали не только различные виды овощей, но и экзотические цветы, изумляя специалистов. По словам канадки, она взывала к «духу растений» и, следуя его советам, ухаживала за ними.

Маклин и сегодня выступает с лекциями, убеждая, что каждый человек может научиться диалогу с растениями, если обратится к ним искренне и с любовью. Самое важное, что сообщили ее «меньшие зеленые друзья», – это «заповедь исполинов». Она гласит: кто губит старые, могучие деревья, тот подтачивает силу Земли. Эти деревья, делится откровением Маклин, – своего рода огромные антенны. Они улавливают энергию космоса, притекающую к нашей планете. Если вырубать старые деревья и сохранять лишь молодняк, он не справится с этой задачей.

В наше время у Маклин есть немало единомышленников. Так, некоторые индусы считают, что кокосовая пальма перестанет плодоносить, если ее побьют. В другой стране, в Германии, иные садоводы-любители говорят, что помидоры уродятся на славу, если с их саженцами время от времени разговаривать. Помидор – он, что кошка, любит, когда с ним ласково, по-хорошему.

Опыты, проведенные под наблюдением профессора Манфреда Хофмана, показали, что урожайность помидоров, получавших подобный «заряд тепла», повышалась в среднем на 22,2 %. Плоды были крупнее и красивее.

Что ж, если у растений и впрямь есть свой язык, его тайну не скоро удастся разгадать.

Человек или понимает растение, или вредит ему. Это знают миллионы любителей комнатных цветов, миллионы садоводов и огородников, которым не раз доводилось общаться с молчаливыми «братьями меньшими», растущими возле наших домов, в лесах и полях, на горных склонах и в долинах рек.

Зачем растениям листья

Еще в Средние века ученые заинтересовались назначением листьев у растений. Постепенно, шаг за шагом, разгадывалась одна из важнейших загадок природы. Оказалось, что листья содержат зеленый пигмент хлорофилл, при помощи которого под воздействием энергии солнца образуются органические вещества, необходимые для жизни самих растений и всех живых организмов нашей планеты.

Этот сложный процесс назвали фотосинтезом («фото» – свет, «синтез» – создание). Процесс фотосинтеза проходит в листьях. Значит, чем больше у растения будет листьев, тем это выгоднее для него, рассказывает доктор биологических наук М. Мазуренко.