Валерий Полищук - Пути в незнаемое

Да, отличия, которые я ищу, коли они есть, все в пользу флоры в сравнении с фауной. Ну, а взаимоотношения в самом мире флоры? Может ли растение узнавать свое растительное живое окружение, различать хороших и дурных соседей, друзей и врагов, помощников и конкурентов? Оказывается, существует целая наука о взаимоотношениях растений между собой — аллелопатия. Узнаю: ведущий советский центр аллелопатов в Киеве, в Центральном республиканском ботаническом саду Академии наук Украины. Лечу в Киев.

— Да, вы правы. По моему глубокому убеждению, растения узнают друг друга, — говорит член-корреспондент АН УССР Андрей Михайлович Гродзинский. — Не так, разумеется, как мы узнаем своих знакомых в толпе. Вот, например, семена некоторых паразитических растений могут десятилетиями лежать в почве, если нет высших растений. Но как только появятся живые корни, эти семена прорастают и вцепляются в жертву. Семена иван-чая лежат в почве под деревьями, не прорастая. Они как бы «понимают», что такое соседство им опасно. Стоит, однако, срубить деревья, и плантации иван-чая заполняют всю местность. Мы еще не знаем в полной мере устройства механизма этого «узнавания», но в общих чертах ясно, что в основе этого механизма — выделение с одной стороны и поглощение — с другой химических веществ…

В Киевской лаборатории физиологии растений, которой руководит А. М. Гродзинский, я узнал, что о симпатиях и антипатиях в мире растений было известно еще древним. «Отец ботаники» Теофраст уже указывал, что растениям трудно ужиться с плющом, древовидной люцерной, лебедой, что лавр и капуста, растущие вблизи виноградников, передают вину свой запах и вкус, а потому «если росток молодой лозы оказывается по соседству с капустой, то он отворачивается в другую сторону»…

Многовековые наблюдения выросли в науку. Простейшая школьная истина — «растение поглощает углекислый газ и выделяет кислород» — обернулась тончайшими биохимическими процессами. Все оказалось гораздо сложнее: и поглощение, и выделение. Выяснилось, что состав биологически активных выделений зависит от почвы, температуры, влажности и даже от состава выделений соседних растений.

И вот уже совсем под другим углом зрения можно рассматривать проблему севооборотов и «утомления» почв: установлено, что может происходить отравление, интоксикация посевных площадей самими сельскохозяйственными культурами. По данным Международной организации по производству пищевых продуктов, токсикоз почв — самая большая угроза для сельского хозяйства. Считают, что потери урожая за счет отравления почв составляют 25 процентов!

Биохимики уже начинают прорисовывать «симпатии» и «антипатии» растений, разбираться в сложностях их взаимоотношений, объяснять, почему «дружат» люпин и овес, тополь и жимолость и почему «не желают» расти рядом мари и кукуруза, почему другие растения «не любят» пырей или самшит. Киевские ботаники выяснили, например, что лепестки и опавшие плоды многих плодовых деревьев содержат вещества, вредные для них самих. Надо ли объяснять, как важны все эти исследования для наших полей и садов? Ведь получается, что наш вроде бы отвлеченный, умозрительный разговор о «нраве трав» имеет самое прямое отношение к такой предельно конкретной категории, как урожай.

— Вот вы говорите — «чувства» растений, — улыбается Иван Исидорович Гунар.

— Я не говорю…

— Но думаете…

— Думаю…

— Я знаю. Поймите, с этим понятием надо очень осторожно обращаться. Растение чувствует в смысле «воспринимает», но не чувствует в смысле «влюбляется», понимаете? Началось все с Чарлза Дарвина. Он последние годы жизни охладел к своей теории эволюции, занялся изучением растений. Смотрите, что он писал: «Нельзя не изумляться сходству между движениями растений и многими действиями, производимыми бессознательно низшими животными». Каково? Ему и принадлежат слова о том, что «кончик корешка… действует подобно мозгу одного из низших животных». Многие физиологи на него ополчились: «Разве можно сравнивать чудо природы — мозг — и морковку какую-нибудь!» Наш известный советский ботаник, академик АН УССР Н. Г. Холодный говорил про эту фразу, что великим людям свойственны великие ошибки. А ведь ошибки по сути нет. Как прикажете сформулировать деятельность корня, если он реагирует на 50 механических, физических, химических, биологических факторов и всякий раз выбирает при этом оптимальную программу для роста растения? Всякая ли ЭВМ на это способна? Вдумайтесь: на одном квадратном сантиметре листа — миллион клеток, в каждой из которых зашифрован весь генетический код растения. Но каждая клетка делает не то, что могла бы сделать, а выполняет именно свою, ей предназначенную работу. В свою очередь в каждой клетке — 5 миллиардов молекул различных ферментов. Как, каким образом координируется эта невероятная биологическая мозаика?

С помощью замеров электрических импульсов удалось установить, что в растении существуют различные системы сигнализации. Сигнал может передаваться вместе с водными растворами, с движением отдельных ионов, с аминокислотами и сахарами. Скорость распространения таких сигналов невелика — 10–15 метров в час. Но в то же время поврежденный корень «сообщает» об этом стеблю уже со скоростью 70–100 метров в час. Конечно, по сравнению с нервной системой человека, которая посылает в мозг сигнал о том, что вы укололи палец, со скоростью 100 метров в секунду, это не много. И все-таки пока не удается объяснить: как же корень «сигналит»? Какой механизм использует? Идут ли сигналы разными путями или, что более вероятно, в растении существует полифункциональная (выражаясь языком физиологов), многоканальная (выражаясь языком связистов) система? С какими скоростями регистрируют сигналы разные клетки? И, самое главное, как это все измерить? Ведь образуется замкнутый порочный круг: чтобы измерить реакцию, надо внедрить в живое измерительную аппаратуру, а самое внедрение в свою очередь вызывает реакцию. Так не измеряем ли мы реакцию на сами измерения? Ведь был такой случай в истории физиологии растений. Немецкие ученые Пфеффер и Рихардо установили в 1892 году, что у раненого растения повышается температура. Они вели опыты с картофелем, морковью, репой и редькой. Их коллега Гарри Тиссен повторил опыты и подтвердил открытие. Но потом ему пришло в голову провести эксперимент не с живыми растениями, а с мертвыми плодами. Оказалось, что и у мертвой картофелины, если ее ранить, температура растет в среднем на 0,04 градуса. Растет за счет интенсивного окисления ткани на месте разреза.

Бездна тонкой изобретательности требуется тому, кто решил изучать «нрав трав»…