Знание-сила, 2008 №04 (971)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал

Издается с 1926 года

«ЗНАНИЕ-СИЛА»

ЖУРНАЛ, КОТОРЫЙ УМНЫЕ ЛЮДИ ЧИТАЮТ УЖЕ 83 год!

Александр Волков

Растения живут в вечном страхе. Всюду их подстерегают враги: бактерии, грибы, насекомые, не говоря уж о крупных травоядных. Дерево или цветок не в силах «взять руки в ноги» и бежать от них подальше. Они словно выданы на растерзание всем животным. И все же они не так беспомощны. Их слабость обернулась силой особого рода - умением хитростью побеждать врага. Отпугивать, останавливать, отравлять - обманывая, ошеломляя, осиливая.

Кое-что из секретного оружия флоры открыто учеными лишь в последние годы. Оружие коварное, незримое, словно икс-лучи. В мире растений церемониться некогда. Джентльмены дубы и миледи акации выбирают бои без правил.

Их сила не в крепости тела, не в «физике», как у животных, а в химии - в рецептуре тех опасных коктейлей, которыми они угощают прильнувший к ним рот. Их покой обманчив. Их покой - видимость. Внутри них бурлят соки, кипит своя химическая жизнь.

Эти «немотствующие истуканы» - деревья, кустарники и другие растения - на самом деле ведут оживленные разговоры. На неуловимом языке молекул они объясняются с соседями, как мы - на языке слов или жестов. В их пульсирующих речах угадывается неподдельное волнение. «Избегайте нас!» - кричат ветки всеми листами души. «Избегайте нас!» - покачиваются венчики и колокольца цветов.

Несколько летучих частиц того или иного вещества - «фонем» языка растений - становятся точной фразой. Да что там фразой! Растения разработали целый вокабуляр, содержащий жизненно важные слова - призывы о помощи, ультиматумы врагам, предостережения соседям и... родным.

Растения различают родственников! Они не так пассивны и бесчувственны, как мы привыкли считать. Когда растения делят один и тот же клочок земли, они начинают бороться друг с другом - «наращивают мускулатуру», то есть распускают, как щупальца, свою корневую систему, стремясь добыть побольше питательных веществ и воды. Однако, как показали недавние исследования канадских биологов (они изучали морскую горчицу, произрастающую на побережье США и Канады), если рядом с растениями располагаются родные им стебли, они умеряют свой эгоизм - делятся пищей с родственниками. Очевидно, они каким-то образом умеют различать среди разнотравья своих родичей, - возможно, узнают их по корням. Семейным растениям легче выжить. Семья становится им опорой. Им не нужно напряженно бороться за пищу, и это позволяет экономить силы.

«Способность распознавать и поддерживать своих родственников широко распространена среди животных, но в мире растений мы наблюдаем ее впервые», - призналась одна из участниц исследований Сьюзен Дадли. Очевидно, растения могут выказывать сложные формы социального поведения, например, альтруизм. «Я убедилась, что растения, происходившие от одной и той же матери, лучше относятся друг к другу, чем «дети» разных матерей. И вообще, чем больше мы узнаем о растениях, тем сложнее они кажутся. Порой думается, что предсказать, как поведут себя растения, посаженные рядом друг с другом, так же сложно, как прогнозировать поведение незнакомых людей, которых усадили на вечеринке за одним столом».

Но перенесемся от семейного портрета в интерьере лугов на те поля сражений, где растения мерятся силой с животными. Сам этот поединок подразумевает умение на молекулярном уровне различать, где оно, растение, а где - нечто постороннее, чужое. Атакуя чужаков, оно защищает себя.

Иными словами, у него есть свое «я». У любого растения есть... чувство собственной личности. Оно - эгоист до мозга листьев. Что оно ощущает во время жестокой схватки? Что происходит, например, когда гусеница прогрызает отверстие в листе? Как реагирует растение на нанесенную ему рану?

Выделяет определенные химические вещества. Поврежденный лист по-особому начинает пахнуть. С помощью этих ароматов он предупреждает соседей о том, что «настали опасные времена» - подает сигнал тревоги. В ответ на это соседние ветки и растения начинают выделять яды либо другие вредные вещества.

Любопытна серия опытов над диким табаком, проделанных в последние годы немецкими и американскими исследователями. Табак - одно из самых «разговорчивых» растений на свете и потому привлекает особое внимание ученых. Однако его листья не отзываются на прикосновения человека, очевидно, понимая, что тот не будет их есть. Табак не защищается от человека.

Растение ведь тратит немало энергии на выработку ароматических веществ, а потому может зачахнуть, если будет отвечать на любую померещившуюся опасность. Табак научился распознавать врагов «в лицо» и оценивать беду, которая ему грозит. В лабораторных экспериментах его листья полосовали бритвой, тискали пинцетом, кромсали ножницами. Все было напрасно. Растение молчало.

Лишь когда на лист табака поместили крохотного робота, который стал часами пережевывать его, раздались первые «крики» растения, но они были очень слабыми. Растение испускало их, словно не веря в то, что опасность и впрямь грозит ему. Когда же на ранку капнули немного слюны гусеницы, растение «поняло», что «дело, сказали бы мы, табак», и заголосило всерьез. Итак, табак реагирует на два типа сигналов. Механические жевательные движения подсказывают ему, что кто-то напал на него. По химическому составу слюны растение определяет тип хищника.

Через пять - десять минут после того, как у робота-гусеницы «потекли слюнки», вся поверхность листа, по которому он ползал, стала выделять особый гормон, служивший сигналом тревоги. Вслед за тем начался каскад химических реакций, напоминавших чем-то ответ иммунной системы человека на укус комара или осы. При этом раненое растение пахло так, что те, кому внятен этот запах - другие растения и насекомые, - узнавали о случившемся, о нанесенной ране, за километры от места событий. Так что химические сигналы - это довольно «громкие» сигналы.

Примерно через час после появления хищника началась активизация отдельных генов. И вот пять часов спустя - поистине растения медлительны, как гусеницы, а гусеницы, как растения, - стали выделяться ядовитые вещества (в данном случае - никотин). Правда, если растение определяло по составу слюны, что на него напал табачный бражник, выработка никотина прекращалась, потому что гусеница бражника неуязвима к действию этого нервно-паралитического яда. Теперь табак вырабатывал белки, затруднявшие пищеварение гусеницы, а также целый коктейль ароматических веществ - с их помощью растение подзывало возможных союзников. Зачем сражаться самим, если проще довериться насекомым- паразитам, которые поедают других насекомых или откладывают в них яйца?