Хоуп Джарен - Девушка из лаборатории

Лист — это насыщенная пигментом ткань, пронизанная паутиной жилок, которые состоят из сосудов двух типов. По одним из этих сосудов вода бежит к листу от почвы, чтобы при участии света распасться на нужные вещества. Энергия, полученная в процессе распада, склеивает выделенные из воздуха элементы будущего сахара. Затем по другим сосудам этот сахаристый сок переносится из листа вниз, к корням, где проходит процесс сортировки — и сок либо перерабатывается немедленно, либо откладывается на черный день.

Чтобы увеличиться, лист удлиняет цепочку клеток вдоль центральной жилки; а вот клетки по краям сами решают, когда им перестать делиться. От верхушки начинает расходиться кружево более мелких жилок, которые вплетаются в уже существующее полотно и снова сходятся у стержня, — таким образом, лист растет от края к черенку. Как только эта самая смелая часть листа заканчивает формироваться, растение наконец ставит лошадь перед телегой и начинает перегонять сахар вниз — туда, где он позволит образовать новые корни, которые, в свою очередь, добудут больше воды, обеспечивающей рост новых листьев, а в них образуется еще больше сахаров… И так уже на протяжении 400 миллионов лет.

Иногда растение решает, что неплохо бы создать новый тип листьев, — и это меняет все. Взгляните на колючки кактуса чоллы. Они загнуты, как рыболовные крючки, и достаточно остры и прочны, чтобы проткнуть даже грубую кожу черепахи. Именно благодаря им поток воздуха вокруг кактуса замедляется, а вместе с ним падает и скорость испарения влаги. Именно эти колючки дают стеблю тень, и именно на них выпадает роса. Фактически они и есть листья кактуса — хотя роль фотосинтезирующих зеленых органов достается его раздутому от воды стеблю.

Предположительно, идея не расправлять лист, а скрутить его в жесткую колючку вроде тех, что можно увидеть на кактусе чолла, пришла растению достаточно недавно — в последние десять миллионов лет. Благодаря ей в иссушенных зноем местах появились и пышным цветом расцвели особые растения, способные прожить там долгую жизнь и ставшие единственной съедобной зеленью на много километров вокруг. Это ни с чем не сравнимое достижение. Всего одно новое решение — но оно позволило растению открыть для себя совершенно другой мир и прекрасное бытие под новыми небесами.

Становление ученого — очень долгий процесс. Наиболее рискованная его часть — когда вы осознаёте само понятие «настоящего ученого» и делаете первые шаги по этой тропинке, которая потом превратится в дорогу, затем — в шоссе и однажды (возможно!) приведет вас домой. Настоящий ученый не ставит общеизвестные эксперименты: вам предстоит придумать и провести собственные опыты, чтобы получить совершенно новые данные. Когда диссертация написана примерно наполовину, вы вдруг понимаете, что следовать чужим указаниям больше не удастся — пора принимать самостоятельные решения. Это, возможно, самый сложный и страшный момент для многих студентов: часто они бросают аспирантуру, не желая или не умея перестроиться.

Я поняла, что стала ученым, когда стояла посреди лаборатории и наблюдала за восходом солнца. Я была уверена, что обнаружила кое-что весьма необычное, и ждала возможности сделать телефонный звонок, не опасаясь разбудить собеседника. Мне страшно хотелось рассказать кому-нибудь о своем открытии — хоть я и не знала точно, кому лучше звонить.

Моя диссертация была посвящена Celtis occidentalis, более известному как каркас западный. Это дерево встречается в Северной Америке так же часто, как ванильное мороженое, и внешность имеет столь же непримечательную. На нашем континенте оно абориген: его широко высаживали в городах, пытаясь возместить ущерб, который Новый Свет понес при завоевании европейцами.

На протяжении сотен лет жуки — и люди, конечно, тоже — прибывали в Штаты на кораблях, которые бросали якорь в портах Новой Англии. В 1928 году группа исключительно живучих шестиногих переселенцев покинула Нидерланды, чтобы обосноваться под корой бесчисленных вязов. При этом они заразили каждое дерево смертельным грибком. В ответ на угрозу вязы начали перекрывать один свой сосуд за другим, пытаясь остановить распространение инфекции, — и медленно умерли от голода, поскольку все питательные вещества так и оставались в корнях. Даже сегодня голландская болезнь вязов продолжает бушевать в США и Канаде, каждый год поражая сотни тысяч деревьев и доводя общее количество жертв до миллионов.

С каркасом западным совсем другая история: он переносит и ранние морозы, и долгие засухи, потеряв едва ли пару листьев. О величественной красоте раскидистых вязов, достигающих порой 20 метров в высоту, каркасам не приходится и мечтать. Самые высокие из них поднимают свои кроны всего на десять метров, но и от места, где растут, требуют немного. Уважение к ним прямо пропорционально их скромности.

Мне же каркасы западные были интересны из-за своих плодов, похожих на первый взгляд на клюкву [2] Плод каркаса западного напоминает по строению плод черемухи — пурпурная костянка, под тонким слоем мякоти которой скрывается очень твердая косточка с семенем внутри. — Прим. ред. . Однако стоит сорвать один такой и попытаться раздавить в руке, как это сходство улетучивается: под тонким сочным слоем плоды каркаса твердые как камень. Возможно, даже тверже — косточка их по прочности не уступает устричной раковине. Это настоящая крепость для семени с зародышем, которому на пути к взрослению придется, возможно, выживать в желудке животных, пережидать дожди и метели и годами сражаться с коварными грибками. В раскопе, сделанном археологами, можно найти множество окаменевших плодов каркаса западного, поскольку каждое дерево за свою жизнь успевает породить миллионы семян. Я надеялась, что их анализ позволит выяснить, какими были средние летние температуры на Среднем Западе в период между оледенениями.

На протяжении как минимум 400 000 лет ледники то вытягивали свои языки подальше от Северного полюса, то снова отступали обратно. В те короткие промежутки времени, когда Великие равнины не были покрыты льдом, на них плодились, мигрировали и искали новые источники пищи многие животные и растения. Но насколько тепло там было в то время? Похоже ли было лето между наступлениями ледников на знойное и изматывающее современное лето — или же его тепла едва хватало, чтобы избежать снегопада? Если вам доводилось жить на Среднем Западе, вы знаете, что это важный вопрос; но еще важнее он был для людей, которые кормились дарами земли, укрывались звериными шкурами, а за обедом охотились по несколько часов.

Мы с научным руководителем могли подобрать множество химических реакций, чтобы установить температуру, при которой сформировались эти, теперь окаменелые, косточки. Трудность состояла в том, что каждая косточка была еще окружена остатками окаменевшего плодового сока, — а наша гипотеза температур, при которых плоды становились камнем, была абсолютно новой и недостаточно продуманной, чтобы давать простые ответы. Тогда я разработала комплекс экспериментов, призванных разбить главную проблему на ряд отдельных, более мелких вопросов. Первым делом предстояло выяснить, как именно формируется семя каркаса западного и из чего оно состоит.