Феликс Патури - Растения - гениальные инженеры природы

Прочно закрепившись с помощью разросшихся листьев на нескольких стоящих рядом друг с другом деревьях (нередко дополнительными средствами удержания служат шипы в нижней части черешка листа или даже в листовом влагалище), совершенно гладкий, змееподобный ствол ротанга, подобно вьюну, взбирается вверх, продираясь сквозь многочисленные ветви, порой перекидываясь на кроны соседних деревьев, с тем чтобы, в конце концов, пробиться молодыми листьями к свету и подняться над кроной дерева-опоры. Дальше ему дороги нет: напрасно его побеги будут искать опору в воздухе. Стареющие листья постепенно отмирают, и пальма избавляется от них. Лишенные „якорей-крючков“, побеги пальмы под тяжестью собственного веса скользят вниз до тех пор, пока самые верхние листья своими шипами вновь не зацепятся за какую-либо подпорку. У подножия деревьев нередко можно видеть многочисленные побеги пальмы, свитые в петли, совершенно голые, без листьев, часто толщиной с руку взрослого человека. Создается впечатление, что побеги, словно змеи, расползаются по сторонам в поисках новой опоры. В Ботаническом саду Богора наибольшая длина ствола ротанга достигает 67 метров. В труднопроходимых дебрях влажных тропических лесов встречаются ротанги длиной 180 метров, а иногда даже и до 300 метров!»

Технически совершенен и едва ли нуждается в улучшении механизм лазания у многих видов тыквенных. Сочетание в единой комбинации специальных органов поиска и захвата, с одной стороны, и весьма хитроумной системы «осязания» и регулирования — с другой, представляет собой в высшей степени изящное решение довольно-таки непростой задачи. Созданные человеком техника автоматического управления промышленными процессами или оборудование для точного регулирования работы механизмов уступают растениям в своей эффективности. Растение при этом решает задачу тройственного характера. В первую очередь ему нужно найти подходящую опору, затем прочно закрепиться на ней и, наконец, позаботиться о том, чтобы механические нагрузки, создаваемые ветром либо движением самой опоры, не нарушали обретенной устойчивости. Реализация «технического задания» происходит в три этапа. Для того чтобы отыскать необходимую точку опоры, надо, прежде всего, провести систематическую и тщательную рекогносцировку окружающего пространства. Ее обеспечивает у растения специальный хватательный нитевидный орган — усик. Сразу же после появления усик растет строго вверх, но затем изгибается и, заняв горизонтальное положение, начинает, подобно часовой стрелке, совершать круговые движения (фото 15). У бенинказы (Benincasa hispida) , фотографию которой вы только что видели, усики, совершающие поиск, имеют небольшую длину, всего 15 сантиметров. Но в тропических лесах можно встретить растения, у которых длина подобных структур достигает уже 1—2 метров. Каждый час меняя свое положение, этот рукообразный отросток в поисках места прикрепления буквально ощупывает пространство, ограниченное кругом диаметром 2—4 метра. Найдя подходящую опору, усик тотчас же при помощи вращательных движений обвивает ее и плотно к ней прижимается.

Фото 15. Пятнадцатисантиметровый усик бенинказы (Benincasa hispida) совершает медленные кругообразные движения в поисках опоры.

Фото 16. После того, как усик бенинказы (Benincasa hispida) найдет подходящее место для прикрепления, он начинает скручиваться, напоминая этим винтовую пружину. Так образуется прочное и одновременно очень эластичное соединение растения с опорой.

У вьющихся тропических растений, испытывающих механические нагрузки уже под действием своей собственной тяжести, позже происходит утолщение усика в месте его прикрепления к какой-либо поверхности. Это еще более упрочивает его контакт с ней. Закрепившись, усик, словно винтовая пружина, многократно завивается вокруг опоры в процессе дальнейшего роста (фото 16). Будучи жестко закреплен с двух сторон, усик закручивается в своей средней части, причем он может виться и направо и налево. В конечном счете образуется прочное, эластичное и к тому же подпружиненное соединение растения со своей опорой.

Но этим далеко не исчерпываются технические возможности усиков тыквенных растений. Ко всему прочему они обладают исключительным «чутьем» распознавать места, где можно или, напротив, нельзя надежно закрепиться. Эксперименты показали, что опора с очень гладкой поверхностью, например стеклянная палочка, оставляется растением без внимания. Оно не в состоянии здесь прочно и надолго удержаться. Усик предпочитает шершавую поверхность. Но если позволить усику на одно мгновение коснуться ее, а затем предмет убрать, то он вначале самопроизвольно реагирует на касание изгибом, но уже очень вскоре автоматически выпрямится и продолжит поиск. Феноменальный технический талант усиков в полной мере может оценить только специалист в области автоматического регулирования и следящих систем. Ему хорошо известно, что при столь незначительных издержках практически невозможно создать техническую систему, которая была бы столь же совершенна, как и системы, наблюдаемые у растений.

И еще: если усик не находит опоры, он свертывается и увядает — растение не нуждается в органе, который более не выполняет своей функции. Но те усики, которые смогли за что-то ухватиться, со временем утолщаются и в конце концов одревесневают. Старые, одревесневшие отростки с трудом можно оторвать от предмета-опоры. Они в высшей степени прочны, а благодаря пружинной связи с опорой одновременно и необычайно эластичны. Весь процесс развития усиков протекает прямо у нас на глазах, в течение каких-нибудь нескольких дней: усики вырастают и начинают искать точку опоры. Если они не выполнят своей «миссии», их судьба печальна: они быстро увядают, а растение забирает заключенные в них ценные вещества. Напротив, в те усики, которые сумели найти опору, растение инвестирует добавочный материал. Природа не допускает создания расточительных или ошибочных конструкций.

Под каким бы углом зрения мы ни рассматривали лианы, нас не может не поразить их оптимальная приспособленность к условиям среды обитания. Для того чтобы обрисовать с такой же подробностью, с какой велся наш рассказ о тыквенных, все поистине гениальные средства приспособления, позволяющие растениям выжить, потребовалось бы написать толстенный том. Практически на каждом шагу можно встретить знаки безраздельной победы растений над окружающей средой, победы, подготовленной умением организмов приноровиться к противоречивым условиям существования.