Стефано Манкузо - О чем думают растения?

Стремление к свету определяет жизнь и поведение растений: обилие света для растения – как материальное благополучие для человека. Верно и обратное: жизнь в тени сравнима с бедностью. В мире растений, как и в нашем собственном мире, максимальный суточный оборот энергии позволяет наилучшим образом поддерживать собственную жизнедеятельность. Для растений это означает постоянное стремление получить свет и его использовать.

Далее мы увидим, что обилие или недостаток энергии влияют на развитие, поведение, функции и обучение растений – в точности, как у людей.

Любой, кто наблюдал за растениями на улице или в доме, обращал внимание на то, что они меняют свое положение, вытягиваясь в направлении к свету, и поворачивают листья таким образом, чтобы максимально использовать световые ресурсы (эти быстрые движения называют «фототропизмом» – от греческих слов phos — свет и trepestai — двигаться). И это весьма осмысленное поведение: для растительного организма проблема адекватного светового обеспечения должна быть решена в кратчайшие сроки максимально эффективным способом. Так что два соседствующих растения (например, в лесу или в цветочном горшке) могут вступить в соревнование, поскольку листья более высокого растения затеняют более низкое. Динамику ускоренного роста растений, направленную на победу над соперником, называют «выходом из тени». Странное название. Обычно мы не используем слово «выход» для описания поведения растений, хотя в данном случае речь идет о реальной борьбе за доступ к свету.

Явление фототропизма легко наблюдать невооруженным глазом, так что оно было прекрасно знакомо даже древним грекам. Но хотя это типичное для растений поведение известно уже на протяжении нескольких тысяч лет, его суть по-прежнему недопонимают и недооценивают. О чем же идет речь, в конце концов? Это явление – не что иное, как реальное проявление интеллекта, подразумевающее расчет риска и пользы. И эта реальность была бы очевидна давным-давно, если бы не наша извечная предубежденность.

Подумайте об этом: в процессе выхода из тени растение начинает расти быстрее, чтобы обогнать соперника по высоте и, следовательно, получить больше света. Однако этот интенсивный рост стоит растению очень больших энергетических затрат, столь значительных, что в случае неудачи такое поведение может привести к гибели. Растение инвестирует энергию и материальные ресурсы в дорогостоящее и рискованное мероприятие, как предприниматель, вкладывающий средства в новое дело. Поведение растений показывает, что оно может планировать расход ресурсов в расчете на результаты в будущем. Короче говоря, это типичное поведение разумного существа.

Рис. 3–1. Пример фототропизма – роста растения в направлении к свету

Но вернемся к ощущению света. Как же растение воспринимает свет? Химические молекулы в растительных клетках выступают в роли фоторецепторов, получающих и передающих информацию о том, откуда поступает свет, а также о его характеристиках. Растения не только различают свет и тень, но умеют определять качество света по длине волны. Различные типы фоторецепторов с экзотическими названиями – фитохромы, криптохромы и фототропины – поглощают свет со специфической длиной волны в красной, дальней красной, синей и ультрафиолетовой части спектра. Именно эти части спектра наиболее важны для растений, поскольку они регулируют многие аспекты их развития – от прорастания семян до роста и цветения.

Где же расположены световые рецепторы растений? Человеческие глаза находятся в передней части головы. Это стратегическая позиция, если судить по ходу эволюционных изменений, поскольку они располагаются высоко (чтобы лучше видеть и расширить поле зрения), близко к нашему единственному мозгу и защищены от внешних воздействий (защите головы мы уделяем особое внимание, поскольку именно здесь находится мозг и сосредоточены четыре центра чувственного восприятия). У растений, как мы знаем, все иначе. Организм растения эволюционировал таким образом, чтобы избежать сосредоточения функций в какой-то одной зоне и, следовательно, снизить риск смерти в случае поедания растительноядным животным.

Все функции растения распределены практически по всему организму, и ни одна из частей растения не является истинно незаменимой. При таком строении даже световые рецепторы растения представлены в большом количестве. В основном они сосредоточены в листьях, специализирующихся на осуществлении фотосинтеза, но имеются также и в других частях растения. Множество рецепторов содержится даже в самых молодых частях ствола, усиках, побегах и их верхушках, а также в древесине (во всех тех частях, которые мы обычно называем «зеленью» и которые плохо горят). Такое впечатление, что растение целиком покрыто крохотными глазками. Корни тоже невероятно чувствительны к свету, но, в отличие от листьев, они его совсем не любят. Листья тянутся и поворачиваются к свету, демонстрируя «положительный фототропизм», а корни ведут себя противоположным образом, как будто страдают «фотофобией», удаляясь от любого источника сета и демонстрируя «отрицательный фототропизм».