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

«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.

Моим авокадо предстоял долгий путь, но в течение нескольких дней косточки начали раскрываться, их коричневые половинки раздвигались в стороны удлиняющимися внутри корнями. Каждый первичный корень рос удивительно быстро, из крохотного зародышевого корешка превращаясь в устремленный вниз бледный корешок, троекратно увеличивавшийся в размерах за несколько часов. Задолго до того, как я увидел первые признаки зеленых листьев, каждая косточка могла похвастаться здоровым корнем, вытянувшимся до самого дна стакана. Это не было случайным совпадением. В то время как другие особенности прорастания могут различаться у разных растений, потребность в воде остается неизменной, и молодые растения стараются обеспечить ее бесперебойное поступление. На самом деле зародыши в семенах появляются с заранее подготовленными к росту корнями — для этого даже не нужны новые клетки. Звучит неправдоподобно, но нечто похожее клоуны проделывают с воздушными шарами.

Поскребите свежий корень авокадо, и вы получите тонкие волнистые полоски, похожие на стружки редиски на изысканном салате. Я положил одну из них под микроскоп и увидел четкие рельефные линии клеток корня — длинные узкие трубки, напоминающие воздушные шары, которые клоуны надувают, превращая в фигурки животных. И как воздушные шарики в кармане у клоуна, зародышевые корешки спрятаны в семени. Клоун же не появится на празднике с уже надутыми шарами — они, скорее всего, не поместятся даже в его огромных карманах. Напротив, пустые воздушные шарики совсем не занимают места и могут быть легко наполнены воздухом (или водой), где бы и когда бы это ни потребовалось.

Разница в размерах пустых и надутых воздушных шаров действительно впечатляет. Стандартная упаковка Schylling Animal Refills из нашего местного магазина игрушек включает четыре зеленых, четыре красных, пять белых и различные сочетания синих, розовых и оранжевых шариков, всего 24 штуки. Пустые, они легко помещаются на моей ладони — яркий резиновый пучок менее трех дюймов (7,5 см) в поперечнике. Как только я начал их надувать, то сразу понял, почему хороший клоун путешествует с баллоном гелия или с портативным воздушным насосом. Сорок пять минут спустя, испытывая головокружение и тяжело дыша, я завязал последний шар и уселся, окруженный буйством красок. Воздушные шары образовали теперь поскрипывающую кучу неправильной формы — четыре фута (1,25 м) в длину, два фута (60 см) в ширину и фут (30 см) в высоту. Уложенные один за другим в линию, они протянулись от моего стола за дверь, через огород и ворота на улицу, в общей сложности на 94 фута (29 м). Объем воздушных шаров увеличился примерно в 1000 раз, что позволило им образовать тонкостенные трубки, в 275 раз превышающие по длине исходный резиновый шарик — и все благодаря наполнению воздухом. Обеспечьте семя водой, и клетки зародышевого корня проделают, в сущности, то же самое, становясь все длиннее и длиннее по мере наполнения влагой. Этот процесс может продолжаться часы или даже дни — активная вспышка роста происходит прежде, чем клетки на кончике корня хотя бы озадачатся делением, чтобы обеспечить рост за счет образования новых клеток.

Поиск воды — вполне очевидная первоочередная задача растения. Без воды прекращаются рост и фотосинтез, а питательные вещества не поступают из почвы. Но у зародышей в семенах есть и другие основания начинать рост таким способом, и лучше всего это можно продемонстрировать на кофейных зернах. Каждый, у кого есть просыпающиеся рано утром маленькие дети, знает, что кофейные зерна содержат сильнодействующий и очень своевременный в такой ситуации заряд кофеина. Но помимо того, что кофеин пробуждает к деятельности усталых млекопитающих, он еще и влияет на деление клеток. Практически кофеин тормозит этот процесс настолько эффективно, что исследователи используют его для воздействия на рост самых разных организмов — от традесканции до хомячка. В кофейных зернах это свойство кофеина обеспечивает состояние покоя, но создает отдельную проблему, когда наконец приходит пора прорастания. Как же семена ее решают? Прорастающие семена кофе направляют поглощенную воду в корень и в побег, чтобы клетки быстро наполнились и растянулись, унося растущие концы зародышевых органов на безопасное расстояние от подавляющего действия кофеина, содержащегося в зернах.