Тор Хэнсон - Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию

«Я рассказываю моим студентам, что семя — это детеныш растения в коробке вместе со своим завтраком», — сказала Кэрол в начале нашей беседы. Она говорит с протяжным южным акцентом и так просто и доходчиво разъясняет самые сложные научные концепции, что они становятся абсолютно понятными. Неудивительно, что студенты считают ее одним из лучших преподавателей Кентуккийского университета. Я созвонился с Кэрол и договорился о встрече в ее кабинете — помещении без окон, в котором все поверхности покрывали стопки бумаг и книг, плавно перетекая в соседнюю лабораторию. (Джерри недавно уволился с работы, что неминуемо привело к перемещению его стопок бумаг и книг домой, на их кухонный стол. «У нас есть только два свободных места, где мы едим, — смеется Кэрол. — Это создает проблемы, когда мы хотим пригласить гостей».)

Своим сравнением с «детенышем в коробке» Кэрол точно подметила сущность семени: портативность, защищенность и обеспеченность питанием. «Но поскольку я биолог, занимающийся семенами, — продолжала она, — то могу предсказать события на шаг вперед: одни из этих детенышей заранее съедят весь свой завтрак, другие — только его часть, а некоторые к нему даже не притронутся до самого момента прорастания». Теперь Кэрол приоткрыла завесу над теми сложными проблемами, которые привлекали их с Джерри внимание в течение пяти десятилетий. «Ваша косточка авокадо, — добавила она со знанием дела, — съела свой завтрак целиком».

Семя содержит три основных элемента: зародыш растения («детеныша»), кожуру («коробку») и какую-либо питательную ткань («завтрак»). Обычно «коробка» открывается при прорастании семени и зародыш, питаясь «завтраком», посылает корни вниз и побег со своими первыми настоящими зелеными листьями — вверх. Но также часто бывает, что «детеныш» съедает завтрак преждевременно, задолго до прорастания семян, направляя всю потребленную энергию в зародышевые листья, которые называются семядолями . Это хорошо нам знакомые половинки гороха, грецкого ореха или фасоли — зародышевые листья, содержащие запас питательных веществ, настолько крупные, что заполняют почти все семя. Пока мы беседовали, я вытащил косточку авокадо из пакета на стол и вскрыл ее ногтем большого пальца. Внутри я увидел то, что Кэрол имела в виду. Напоминающие половинки ореха бледные семядоли заполняли все семя, окружая крошечный комочек, состоящий из готовых к развитию зачатка корня и зародышевой почечки — зачаточного побега. Семенная кожура представляла собой всего лишь тонкую пленку — похожий на бумагу материал, готовый разорваться на коричневые кусочки.

«Мы с Джерри изучали, как семена взаимодействуют со своим окружением, — рассказывала Кэрол. — Почему семена делают то, что они делают, и когда они это делают». Далее она объяснила, что стратегия семян авокадо очень необычна. Большинство семян высыхают, когда созревают, поэтому используют толстую защитную кожуру, чтобы сохранить влагу. Без воды рост зародыша замедляется вплоть до полной остановки — состояния задержанного развития, которое может сохраняться месяцы, годы и даже столетия, пока не появятся подходящие условия для прорастания. «Но не у авокадо, — предупредила Кэрол. — Если вы позволите этим семенам высохнуть, они погибнут». То, как она это произнесла, напомнило мне, что мои косточки авокадо — живые существа. Как и все семена, они представляют собой жизнеспособные растения, которые просто сделали паузу в развитии, ожидая, когда окажутся в земле, в нужное время и в нужном месте, чтобы пустить корни и начать расти.

Для дерева авокадо нужно такое место, где его семена никогда не подвергнутся обезвоживанию, а их прорастание возможно в любое время года. Стратегия авокадо связана с тем, что оно обитает в условиях с постоянно сохраняющимся теплом и влагой (которые можно найти во влажном тропическом лесу или в стакане воды в Енотовой Хижине). Семенам авокадо нет необходимости выживать в течение долгих засух или холодных зим, поэтому они делают только короткую передышку, прежде чем начать расти вновь. «Период покоя у авокадо — это просто промежуток времени, необходимый, чтобы начался процесс прорастания, — объяснила Кэрол. — И этот промежуток может быть совсем непродолжительным».

Я старался помнить об этом в течение долгих недель, пока мои косточки авокадо не начали подавать первые признаки жизни. Они стали моими неизменными молчаливыми спутниками: два ряда коричневых бугорков, выстроившихся на книжной полке под окном. Несмотря на ученую степень по ботанике, у меня имеется длинный список погибших домашних растений, поэтому я начал опасаться за свои семена. Но, как и любой настоящий ученый, находил утешение в сборе фактических данных, заполняя подробную таблицу числами и примечаниями. И хотя очень долго ничего не менялось, я испытывал некоторое удовлетворение, осматривая каждую косточку и тщательно определяя ее вес и размеры.

Когда это случилось, я не поверил своим глазам. После 29-дневного покоя косточка номер три увеличилась в весе. Я перепроверил весы, но результат был тот же — самая обнадеживающая десятая доля унции, которую я когда-либо измерял. «Большинство семян набирают влагу непосредственно перед прорастанием», — утверждала Кэрол. Этот процесс получил жизнеутверждающее название « набухание ». Почему он часто занимает так много времени — вопрос спорный. В некоторых случаях воде необходимо проникнуть сквозь толстую семенную кожуру или вымыть химические ингибиторы. Но причина может быть и менее очевидной и составлять часть стратегии семени, позволяющей отличить кратковременный моросящий дождь от постоянной высокой влажности, необходимой для роста растения. Как бы то ни было, я ощущал себя так, будто напился сам, когда все косточки авокадо, одна за другой, начали набирать вес. Внешне они не изменились, но внутри них что-то определенно творилось.

«Мы кое-что знаем о том, что происходит внутри семян, но далеко не всё», — признавалась Кэрол. Когда семя набухает, оно запускает цепь событий, которая переводит растение из состояния покоя в период самого активного роста в течение всей его жизни. Строго говоря, понятие « прорастание » относится именно к этому быстрому пробуждению между накоплением влаги и первым ростом клеток, но большинство людей использует этот термин в более широком смысле. Для садоводов, агрономов и даже составителей словарей прорастание включает образование первичного корня и побега с первыми зелеными, фотосинтезирующими листьями. В этом смысле работа семени не закончена, пока не израсходован весь его запас питательных веществ, идущих на развитие проростка, пока молодое растение не начнет питаться самостоятельно.