Например, зеленые листья кажутся зелеными, потому что они поглощают красные и синие волны, возвращая нашим глазам только зеленый цвет.
Хлорофилл в растении, чтобы превратить углекислый газ и воду, которые он поглощает, в сахар, питается красным светом; это и есть фотосинтез. Свет включает в себя спектр цветов, некоторые из них нам видны, а другие выходят за пределы нашего визуального спектра; представьте себе радугу, световые волны которой преломляются через призмы, отраженной на стене. Когда свет проходит через зеленую мякоть растения, она поглощает часть красного света в спектре для фотосинтеза, поэтому оставшийся свет, проходящий через растение, будет содержать меньше красного, попадая на другую сторону. Это означает, что свет, прошедший через растение, будет иметь другое соотношение цветов; в частности, уменьшится соотношение длин волн красного и дальнего красного – разновидности красного света, находящегося на самом крайнем участке нашего визуального спектра. В 2020 году исследователи обнаружили, что растения-паразиты могут считывать изменение соотношения света[229], чтобы узнать, кто или что находится поблизости. В лабораторных условиях оказалось, что проростки паразитической лозы повилики способны определять размер, форму и расстояние до соседних растений и использовать эту информацию, чтобы решить, к каким растениям стремиться и на каких паразитировать. В этом есть смысл: повилика не фотосинтезирует. На стадии проростка у нее очень мало времени, чтобы найти хорошего хозяина, прежде чем она исчерпает отпущенный запас энергии. А когда паразитическая лиана начинает обвиваться вокруг растения-хозяина, их судьбы переплетаются навсегда. Выбрать подходящее растение нужно быстро. Бессмысленный рост в случайном направлении чаще всего приводит к катастрофе.
К удивлению исследователей, оценка соотношения красного света у повилики оказалась очень тонкой. Для проведения тестов в лабораторных условиях использовалась комбинация светодиодных матриц с дальним красным светом и настоящих растений. Когда проросткам давали возможность выбрать светодиоды, расположенные таким образом, чтобы свет одного проходил через травянистое растение, а другой напоминал тело ветвистого растения, они выбирали направление „ветвистого“ (повилика не может расти на травах). Они также предпочитали расти в сторону более близкого из двух одинаковых по размеру растений, даже если разница в расстоянии составляла всего четыре сантиметра. Не будет преувеличением сказать, что это растение-паразит может таким образом видеть своего хозяина – по крайней мере, его размер и форму.
Но у растений есть рецепторы не только для фиксации красного света. К настоящему времени ботаники обнаружили четырнадцать типов световых рецепторов[230], каждый из которых связан с получением жизненно важной информации: одни позволяют побегам расти в сторону света, другие помогают избегать вредных ультрафиолетовых лучей. Но назначение многих фоторецепторов остается необъяснимым. В одной из работ 2014 года ботаники из Аргентины установили[231], что некоторые из этих фоторецепторов участвуют в способности резуховидки распознавать своих сородичей; выяснилось, что она определяет, является ли находящееся рядом с ней растительное тело родственным или нет по качеству проходящего через него света. Фоторецепторы позволяли определять форму и, следовательно, предположили исследователи, каким-то образом устанавливать генетическое родство. Соответственно, резуховидка корректировала рост, чтобы не затенять членов своей семьи. И вовсе не обязательно, что резуховидка является каким-то исключением – просто она представляет собой модельный организм, на котором ботаники часто проводят эксперименты, и именно поэтому мы видим это растение в столь разных сценариях, в разных лабораториях и с разными целями.
К середине 2010-х годов идея, что растения способны видеть, начала активно распространяться среди специалистов по нейробиологии растений. Механизм восприятия тонких различий в зрительном поле побегов оставался загадкой, как и то, как общее изображение может быть интегрировано в ответ без централизованной обработки, обычно выполняемой мозгом. И вот Джаноли сделал в чилийском тропическом лесу поразительное открытие, которое вновь изменило картину.
В перерыве между бесконечными полевыми сборами во время исследовательской поездки, прогуливаясь со студентами, ученый заметил нечто странное. Листопадный кустарник, казалось, рос из земли из двух стеблей, один из которых был намного тоньше другого. Исследователь присмотрелся повнимательнее. Более тонкий стебель оказался совершенно не того вида, что кустарник, это была бокила трехлистная, лазающая лиана – обычная для этой части леса. Но, что удивительно, листья бокилы по форме повторяли листья кустарника. Джаноли видел бокилу бесчисленное количество раз, она встречалась в этом лесу повсюду. Но он никогда не замечал этой особенности.
Вскоре эколог обнаружил еще одно небольшое дерево, заросшее бокилой, и снова ее листья оказались похожи на листья этого дерева. Через мгновение ученый осознал, насколько все серьезно. Он понял, что это нечто грандиозное. „Словами выразить трудно. Это была своего рода эмоция. Я понял, что это открытие, – сказал он. – О чем мечтает ребенок, которому нравится наука? Сделать открытие, верно? Найти кость динозавра или что-то подобное. И это было сродни такому открытию. Близко к детской мечте. Но для того, чтобы она действительно исполнилась, мне нужно прояснить, как работает механизм“.
Как только он понял, что нужно искать, бокила оказалась повсюду, и везде – в разных формах. Это было потрясающе. „К тому времени я уже знал основы мимикрии, все трюки, на которые способны виды, – говорит Джаноли. В каждом случае они являются результатом медленного изменения поколений. – Таким образом я в тот же момент понял, что это необычно, потому что означает реакцию внутри поколения. Мы имеем дело не с результатом устойчивой реакции многих поколений, а скорее с пластичной реакцией“.
Никто не изучал бокилу; она растет только в Чили и до сих пор не считалась чем-то особенно примечательным. Джаноли вернулся в хижину, где его ждали остальные члены команды, и обратился к своему студенту Фернандо Карраско-Урре: „Quieres ser famoso? Ты хочешь прославиться? У меня есть идея для твоей диссертации“.
После этой поездки Джаноли и Фернандо опубликовали ряд замечательных открытий, сделанных с помощью бокилы[232]: одно лианообразное растение способно, взбираясь по стволу, имитировать до четырех листьев различных деревьев, включая их форму, цвет, текстуру и рисунок жилок. Иногда, если лист оказывался особенно сложным (например, с зубчатым рисунком по краю), Джаноли и Карраско-Урра обнаруживали, что бокила „делала все возможное“ подобно скульптору-любителю, пытающемуся подражать Микеланджело, создавая однобокий наполовину зазубренный лист. Этот трюк, похоже, служил для того, чтобы уменьшить количество травоядных, которые могли съесть лозу: сливаясь с гораздо более густыми листьями дерева, каждый лист бокилы имел меньше шансов быть обгрызенным. Но как именно бокила справляется с этой задачей, оставалось загадкой. Бокила поистине уникальный хамелеон, стала первым найденным видом, подражающим более чем одному растению.
Известно, что на нечто подобное способно лишь одно растение. Омела, наш извечный символ романтической любви, является растением-паразитом. Как и все подобные виды, она впивается усиками в хозяина, чаще всего эвкалипт или акацию, и вместо того, чтобы самостоятельно производить необходимые для выживания питательные вещества, высасывает их. Очень романтично.
Но некоторые омелы в своих паразитических устремлениях заходят еще дальше, принимая облик растения-хозяина. Они присваивают себе не только его труд, но и внешность. На фотографиях омелы, растущей на эвкалипте в Австралии, эти два растения практически невозможно различить. Омела отращивает точно такие же жесткие круглые серебристые листья, как и эвкалипт. На другой фотографии веточки омелы соседствуют с речной казуариной хвощевидной[233], у обоих растений длинные свисающие игольчатые листья, напоминающие перышки попугая. Абсолютная мимикрия.
В случае с омелой один вид подражает только одному виду хозяина: например, лист омелы на казуарине хвощевидной принимает форму исключительно листа казуарины. Преимущество омелы также в том, что она полностью вплетена в кровеносную систему хозяина. Она погружает тело в плоть растения, на котором паразитирует, и, несомненно, получает доступ к важнейшей генетической информации, которая, вероятно, и помогает ей принимать нужную форму. Это очень интимные, специфические отношения, которые развивались на протяжении эволюции[234].
Но хотя мимикрия омелы впечатляет, она не может сравниться с тем, что увидел Джаноли. Бокила делает нечто совсем другое: она, очевидно, может приспособиться к любому растению, которое подсовывает ей окружающая среда, и, похоже, совсем не нуждается в физическом контакте. Она чувствует соседние растения в реальном времени и изменяет тело, чтобы стать похожей на них – иногда она преобразует свои листья в листву нескольких разных деревьев сразу, не прикасаясь ни к одному из них. Это, конечно, делает гипотезу о зрении заманчивой.
В то время Джаноли предположил, что бокила каким-то образом получает информацию о форме листьев по воздуху, или, возможно, происходит некий горизонтальный перенос генов. Растения не связывались между собой корнями, поэтому о таком способе коммуникации не могло быть и речи. Но когда спустя несколько лет Балушка и Манкузо обратились к исследованиям Джаноли, им показалось очевидным, что бокила собирает информацию с помощью зрения.