, поскольку защитные силы уже активизированы. Какой бы ни была ситуация, прикоснитесь к растению, и оно отреагирует, скорее всего, испытывая невероятный стресс и защищаясь. Большинство растений, когда мы на них наступаем или срываем, не выглядят обеспокоенными. Но теперь мы знаем, что внутренне они вздрагивают с той же силой, что и испуганный дикобраз или растерявшийся жеребец. Растения полностью осознают, что мы с ними общаемся, и перестраивают свою жизнь в ответ на такое обращение.
Но как это ощущение возможно? Как растение воспринимает прикосновение и преобразует его в ответную реакцию? Помочь ответить на этот вопрос может электричество.
Прикоснитесь к растению или животному, и его реакция отобразится на вольтметре.
Одну из самых ранних попыток изучить электричество в растениях предпринял в начале 1900-х годов в Калькутте биолог, физик, ботаник и писатель-фантаст Джагадиш Чандра Бос. Дж. Ч. Бос, как его называли, стал пионером беспроводной связи, открыв электромагнитные волны миллиметрового диапазона – микроволны, благодаря которым стало возможным появление первых радиоприемников, они и сегодня используются в дистанционном зондировании и сканерах безопасности в аэропортах. По сути, он построил приемник радиоволн, который использовал Гульельмо Маркони для создания первого радиоприемника. Пожалуй, Бос был самым известным биологом своего поколения; его посвятили в рыцари, избрали членом Королевского общества, и он стал первым индийцем, получившим патент США. И все же за пределами Южной Азии мало кто о нем помнил.
В годы, последовавшие за прорывными открытиями в области микроволн, Бос, полагая, что во всем есть некая электрическая жизнь, начал эксперименты с овощами. Он подсоединял к различным овощам электрические щупы и утверждал, что фиксирует «смертельный спазм» в виде всплеска электрической активности. Бос на глазах у драматурга Джорджа Бернарда Шоу подключил к вольтметру капусту[104], и тот, по слухам, пришел в ужас, наблюдая за ее электрическими «конвульсиями», как если бы ее опустили в кипящую воду. Тут надо упомянуть, что Шоу был вегетарианцем.
Бос также наблюдал, как мимоза производит электрический импульс непосредственно перед тем, как ее листочки закрываются. Английский ученый Джон Бердон Сандерсон[105] в 1876 году первым зафиксировал «электрические возбуждения» у другого чувствительного растения – венериной мухоловки. Однако он обращал внимание только на поверхность листа. Бос пошел еще дальше, изучая электрический ответ внутри отдельных клеток растения с помощью микроэлектродной системы регистрации, которую он разработал[106] за несколько лет до того, как ученые впервые сняли показания микроэлектродов с отдельных нейронов у животных[107]. Он наблюдал, как изменяется напряжение в отдельных клетках растений, которые при раздражении явно реагируют на прикосновение. Несколько лет спустя, в 1925 году, он написал о «нервах растений»[108] и предположил, что они ведут себя как синапсы. К тому времени уже были опубликованы самые ранние описания нервной системы животных, хотя слово «нейрон» еще не было придумано.
Бос решил, что у растений должна быть нервная система. Он был убежден, что за управление большинством функций растений, таких как рост, фотосинтез, движение и реакция на любые изменения в окружающей среде – свет, тепло, воздействие токсинов – отвечают электрические импульсы. «Результаты исследований, которые я проводил в течение последней четверти века, позволяют утверждать, что физиологический механизм растения идентичен механизму животного»[109], – писал Бос.
Сейчас можно сказать, что это не совсем так: клетки растений от клеток животных отличают клеточные стенки и такие вещи, как хлоропласты. Кроме того, у растений попросту нет синапсов. Но Бос назвал это «обобщением», и если на самом деле обобщить, то похоже, что он прав. Организмы растений и животных могут работать на схожих базовых принципах, по крайней мере с точки зрения электричества.
Вряд ли именно я первой наткнулась на эксперименты Боса с растениями. В книге «Тайная жизнь растений» есть целая глава, посвященная Босу, и это одна из немногих частей, которая впоследствии выдержала тщательную проверку. В год выхода книги, в 1973 году, молодая студентка-биолог Элизабет Ван Волкенбург окончила бакалавриат. В перерывах между работой в качестве техника в лаборатории ботаники в Университете Дьюка в Северной Каролине она читала «Тайную жизнь». Ее внимание привлекла глава о Босе. Вскоре идея растительного электричества полностью захватила ее мысли.
Впервые имя Ван Волкенбург встретилось мне в списке президентов Общества нейробиологии растений – теперь оно сокращено до Общества сигналов и поведения растений. И я выяснила, что много лет назад она изучала электрические импульсы в подсолнухах. Мой звонок в 2018 году вызвал у нее удивление. В тот момент она, профессор Вашингтонского университета, не могла заинтересовать своих студентов-медиков, посещающих обязательный факультатив по экологии, ни растениями, ни тем более ранними исследованиями причин прохождения через них электрических токов. Она руководила лабораторией, которая изучала механизм разрастания листьев. Но я звонила, чтобы поговорить об электричестве в растениях – ее увлечении многолетней давности, когда она еще публиковала работы по этому вопросу. До того, как иссякло финансирование.
Ван Волкенбург хорошо помнила 1973 год. Она только что окончила университет, получив степень по биологии растений; она выбрала биологию, потому что отметки по всем остальным предметам оказались ниже. Работа в лаборатории Дьюка казалась бессмысленной: она бесконечно считала листья на экспериментальных растениях и до одури измеряла их длину и ширину. Она не знала, чем ей заниматься дальше, но была уверена, что точно не этим. В перерывах она читала «Тайную жизнь растений».
И вот она узнала, что растения живут «электрической жизнью». Почему об этом никогда не рассказывали на лекциях в университете? Во-первых, у Боса был сложный период. Он посвятил часть своей карьеры изучению вопроса о том, являются ли машины живыми; когда его научные приборы после активного использования начали замедлять работу, он усмотрел в этом аналогию с усталостью человеческих нервов. Этот эпизод напоминает мне историю Александра Грэхема Белла, который изобрел одну из самых важных вещей в современном мире – телефон. Но к этому его подтолкнуло убеждение, что помехи, которые он слышал на линии, были сообщениями от умерших людей – возможно, от его покойного брата.
Это убеждение Беллу в научных кругах простили. Как и Томасу Эдисону, в список менее известных идей которого входила вера в телепатию. Просто эти фрагменты их биографий отошли на второй план. Разумеется, сыграло роль то, что оба были белыми мужчинами. Бос был темнокожим индийцем. Один ботаник сказал мне, что его утраченное наследие – результат неприкрытого американского расизма[110].
В 1981 году, после того как Ван Волкенбург защитила докторскую диссертацию и устроилась на должность постдока в Иллинойском университете, она начала экспериментировать с электричеством растений. Элизабет приехала, чтобы работать над другой проблемой, используя растения кукурузы, но научный руководитель Ван Волкенбург занимался потенциалами действия и показал ей, как их измерять. Она отрезала кусочек кукурузного листа и подсоединила его к вольтметру, подававшему звуковой сигнал, когда через него проходил ток. Затем она направила на лист кукурузы свет. Его клетки, все еще живые, могли продолжать фотосинтез, а фотосинтез – это, по сути, электрический процесс. Вольтметр словно взбесился, издавая бешеный писк.
«Меня это поразило. В электричестве есть что-то неуловимое», – сказала она. Электричество невидимо, но стоит воткнуть несколько щупов в растение, и вдруг на экране появляется сигнал. «Это было невероятно. Как будто оно говорит с вами. Чувствуется, что оно живое».
К 1983 году она вернулась в Вашингтонский университет, где в другом здании того же кампуса в то же самое время Дэвид Роудс только что опубликовал свои печально известные эксперименты по вторжению гусениц в университетский лес. Новость о «говорящих деревьях» разнеслась мгновенно[111]. Неужели растения могут общаться? В коридорах лаборатории Ван Волкенбург с коллегами вслух размышляли, реально ли это. Если растения могут передавать сигналы по воздуху, то могут ли они делать то же самое с помощью электрических импульсов?
Мы знаем, что наше тело в общем-то пронизано электричеством. Мы часто забываем, что нынешнее понимание того, как электричество управляет нервами и мышцами человека, возникло благодаря растениям. Исследователи Алан Ллойд Ходжкин, Эндрю Филдинг Хаксли и Джон Кэрью Экклс получили Нобелевскую премию за исследования ионных механизмов возбуждения и торможения в периферических и центральных частях оболочек нервных клеток в 1950-х годах. Их работа была основана на более ранних исследованиях, в которых ученые измеряли электрические импульсы в гигантских клетках харовой водоросли (Chara), распространенного сорняка прудов. Клетки Chara гигантские – десять сантиметров в длину и миллиметр в диаметре – и поэтому хорошо видны невооруженным глазом. В такую клетку можно было воткнуть электрод. И они были возбудимы почти так же, как человеческие.
Прошло немало времени, прежде чем наука начала задавать более сложные вопросы, касающиеся электричества растений.
В 1992 году группа исследователей из Великобритании и Новой Зеландии обнаружила, что можно заблокировать химическую сигнализацию в рассаде томатов, но при этом растения все равно будут накапливать защитные белки, если часть растения повреждена