Стефано Манкузо - О чем думают растения?

Все функции растения распределены практически по всему организму, и ни одна из его частей не является истинно незаменимой.

Здесь следует упомянуть о том, что отсутствие понимания растительного мира может приводить к неправильной интерпретации экспериментальных результатов. Практически всем известно, что корни растут в земле и, следовательно, в темноте. Так? Но в современных лабораториях, где проводятся эксперименты на растениях, кажется, об этом ничего не знают. Специалисты в области молекулярной биологии (новой научной дисциплины, постепенно вытесняющей известные всем ботанику и физиологию растений) почти всегда работают с сеянцами модельных растений (самое известное из них – резуховидка Таля, Arabidopsis thaliana , настоящая звезда в современной лабораторной практике), выращиваемых не в почве, а в геле или какой-то другой прозрачной среде, содержащей все необходимые для роста компоненты. В такой среде легче анализировать поведение растений, поскольку среда прозрачная и можно контролировать состав получаемых растением питательных веществ. Такие исследования действительно внесли значительный вклад в изучение растений, но в данной системе остается упомянутая выше проблема. При такой постановке эксперимента корни почти всегда остаются на свету, а это совершенно неестественно для растений и, понятное дело, вызывает у них стресс. При выращивании растений в геле корни растут чрезвычайно быстро, безуспешно пытаясь скрыться от раздражающего источника света. Этот быстрый рост обычно приписывают хорошему здоровью растения, поскольку, исходя из логики экспериментаторов, процветающее растение дает больше корней. Однако на самом деле все наоборот: корни растут быстро, поскольку пытаются убежать. Здравый смысл подсказывает, что корням нужно находиться в темноте, а не на свету, как листьям.

Но к темноте стремятся не только корни. В строго определенное время года даже надземные части некоторых растений «закрывают глаза»: осенью многие листопадные деревья сбрасывают листья. Но ведь в листьях сконцентрировано основное множество светочувствительных рецепторов растений, где осуществляется фотосинтез. Что же происходит с растением, когда с него облетают листья? Точно то же самое, что происходит с животным, когда оно закрывает глаза: оно отдыхает.

Листопадные растения типичны для климатических зон со сравнительно холодными зимами. В тропиках и субтропиках с мягким климатом и постоянным количеством солнечного света листопадные растения не встречаются. Здесь преобладают вечнозеленые растения. Но в регионах с умеренным или континентальным климатом смена жаркого летнего и холодного зимнего сезонов влияет на поведение растений точно так же, как и на поведение животных. Мы знаем, что там, где зимы особенно холодные, некоторые животные впадают в спячку, что позволяет им пережить холод и недостаток пищи. Сон – очень эффективный способ преодолеть трудное зимнее время. Он насколько эффективен, что растения избрали ту же стратегию. При наступлении первых холодов листопадные растения начинают терять листья – самую чувствительную и подверженную замерзанию часть организма – и впадают в зимнюю спячку. В мире растений этот периодический сон, защищающий организм от неприятных климатических воздействий, называют «покоем», однако суть этого состояния в точности такая же, как зимняя спячка в мире животных. Растения замедляют свой жизненный цикл, «закрывают глаза», спят всю зиму и просыпаются весной, формируя бутоны и новые листья, которые «открывают глаза».

Обсуждая проблему зрения у растений, мы обязательно должны упомянуть Готлиба Хаберланда (1854–1945), теории которого взбудоражили научный мир в середине прошлого века. Этот великий австрийский ботаник выдвинул гипотезу, которую не смог проверить экспериментальным путем: он предположил, что клетки растительного эпидермиса функционируют как настоящие линзы, позволяя растениям различать не только освещенность, но и форму предметов. Ученый считал, что растения используют эпидермальные клетки точно так же, как мы используем роговицу и хрусталик глаза, чтобы получать реальные изображения окружающих предметов.

Интригующая гипотеза Хаберланда до сих пор остается непроверенной, так что мы пока не можем утверждать, что растения способны распознавать форму предметов, хотя, безусловно, чувствительны к свету и обладают своеобразным зрением. Но когда речь заходит об обонянии, мы вынуждены признать, что, как это ни странно звучит, растения обладают весьма чувствительными «носами». Конечно же, мы не говорим о таких же органах чувств, как у нас с вами. Чувствительность растений не сконцентрирована в определенной части организма, и, если мы чувствуем запах только носом, растения делают это всем существом.