Arum palestinum достигает цели (осуществляет опыление), но переносящая пыльцу дрозофила ничего не получает за свою работу.
Существует великое множество примеров того, как растения привлекают насекомых запахом. Удивительный случай – растение с самыми крупными в мире соцветиями Amorphophallus titanum, которое иногда называют трупным цветком. Эта суперзвезда ботаники, поглазеть на цветение которой в ботанических садах ежегодно собирается множество любопытных, выбрало в качестве опылителя эффективное, но несимпатичное, на наш взгляд, насекомое – мясную муху. Для ее привлечения растение научилось воспроизводить ее любимый запах – запах разлагающейся плоти!
Безусловно, растения являются отличными манипуляторами, в этом уже никто не сомневается. Но давайте поставим себя на их место и зададим себе провокационный вопрос: какое животное является самым эффективным опылителем растений? Без сомнения, это человек, который обеспечивает размножение, выживание и распространение одних видов растений за счет других.
Растениям очень выгодно было заполучить в качестве друзей этих странных двуногих существ и воспользоваться их услугами. Уверены ли мы, что они не использовали свою способность манипулировать другими и в отношении нас, создавая цветы, плоды, запахи и цвета, которые могли бы понравиться нашему виду? Может быть, растения производят все это исключительно по той причине, что это нравится нам, а мы в ответ распространяем их по всему миру, заботимся о них, защищаем их. Если задуматься о чудесных вещах, которыми одаривают нас растения – от духов до изумительных многоцветных форм, вдохновляющих многих художников, – не стоит удивляться нашему неожиданному везению. В природе никто ничего не делает просто так, и для многих видов растений мы являемся лучшими союзниками.
Существует множество других примеров общения растений с животными, которое помогает растениям размножаться и, в частности, распространять семена. Формирование и распространение семян является заключительной и важнейшей фазой размножения растений. Для каждого растения успешное распространение семян в окружающей среде (вспомните, что семена содержат зародыши будущих растений) является жизненно важным этапом жизни как минимум по двум причинам. Во-первых, это необходимо для расселения растения данного вида на максимально обширной территории (это основополагающий жизненный принцип для всех видов живых существ). Во-вторых, высев семян на максимальном удалении от материнского растения позволяет растениям не делиться ни с кем доступными ресурсами, которые вскоре могут исчерпаться и не обеспечить существование потомства. Представьте себе растение, использующее для распространения семян ветер, например всем известный одуванчик. Мы так любим его желтые цветки и пушистые головки! Одуванчик нашел удивительное инженерное решение: его мельчайшие семена разлетаются при малейшем дуновении ветра, иногда преодолевая расстояние в несколько километров. Семена другого анемофильного растения, липы, могут долго лететь на своем единственном крылышке под действием легкого ветерка. Но сейчас нас с вами интересует, как растения привлекают для распространения своих семян животных.
Рис. 4–5. Примеры анемофильных растений с «летучими» семенами. Для наиболее эффективного распространения семян те виды растений, которые используют в качестве переносчика ветер, снабжают семена специфическими приспособлениями для полета. Здесь показана парашютная система, как у одуванчика (вверху), система крылышек, как у клена (внизу слева), и система пропеллера, как у липы (внизу справа)
Очень многие виды животных вступают в «деловые» отношения с растениями: птицы, рыбы, муравьи и мыши, а также многие другие млекопитающие, даже очень крупные.
Чтобы объяснить, как работает эта система коммуникаций, поговорим о плодах. Плод – это инструмент, заставляющий животных переносить семена растений, как нектар – инструмент для переноса пыльцы. Вкусная и сладкая мякоть яблок, кокосовых орехов, черешен или абрикосов служит для решения двух основных задач: для защиты семян до завершения созревания и для оплаты услуг почтальонов, разносящих семена.
Плоды – подарочная упаковка для почтальонов
Все плоды, а не только те, которые мы считаем съедобными, служат для сохранения семян и обычно также для приманивания животных. Животные чаще всего съедают плоды вместе с семенами и переносят эти семена в другие места, далеко от родительского дерева. Это один из наиболее эффективных способов распространения семян.
В регионах с умеренным и тропическим климатом чаще всего переносчиками семян служат птицы. Давайте проследим за этим способом общения между птицами и растениями на примере черешневого дерева. В период цветения это дерево покрывается чудесными белыми цветами, которые кажутся специально созданными (на самом деле, так оно и есть) для привлечения пчел; цветы очень хорошо видны и доступны для насекомых. Но пчелы не воспринимают красный цвет, и плоды (ягоды черешни) имеют красный цвет для привлечения не пчел, а птиц. Красные ягоды очень отчетливо выделяются на фоне листьев даже на большом расстоянии, так что птицы легко их обнаруживают на лету.
Благодаря контрасту цветов, птицы легко находят ягоды и съедают их вместе с косточками. Затем улетают и выделяют косточки вместе с экскрементами (которые являются прекрасным удобрением) в каком-то другом месте. Это очень эффективная транспортная система, удобная для обоих участников – для птиц, которые питаются ягодами, и для растений, которые таким образом расселяются вдали от материнского растения. Но есть одно очень важное обстоятельство. Ягоды краснеют только тогда, когда созревают семена; до этого времени зеленые ягоды почти незаметны на фоне зеленых листьев.
Каждое растение оберегает свои плоды до момента созревания. Незрелые фрукты содержат множество токсичных химических веществ, которые делают их вяжущими и неприятными на вкус. Этот прием растения используют для защиты семян он животных до момента полного созревания. С этой целью растения иногда вырабатывают очень ядовитые вещества. Именно так, например, поступает аки (она же благия вкусная, Blighia sapida) – растение родом из Африки, произрастающее также на Карибских островах. Спелые плоды этого растения имеют превосходный вкус и используются в пищу многими народами Центральной Америки. Однако нужно быть уверенным в том, что плоды созрели. Недозрелые плоды содержат много гипоглицина, который при попадании в организм вызывает серьезное отравление с симптомами гипогликемии: потерю сознания, судороги, бред, токсический гепатит, острое обезвоживание и шок. От отравления незрелыми плодами этого растения ежегодно умирают около 20 человек.
Конечно же, птицы – не единственные животные, которых растения используют для переноса семян. Еще одна важная группа распространителей семян – питающиеся фруктами обезьяны. Кроме того, существует множество более редких переносчиков. В бассейне Амазонки эту функцию выполняет крупная пресноводная рыба бурая колоссома (Colossoma тасгоротит). В сезон дождей, когда в результате разлива реки временные озера покрывают территорию свыше 250 км2, колоссома поедает плоды многих растений и разносит их семена на дальние расстояния; этот интересный способ распространения семян был обнаружен лишь недавно.
Такую же функцию выполняют муравьи. Они, в частности, питаются небольшими ягодами, которые не съедают сразу, а несут в муравейник, чтобы сохранить на потом. Для растений это чрезвычайно выгодно, поскольку при таком способе транспортировки решаются сразу две задачи: во-первых, семена удаляются от материнского растения, во-вторых, попадают практически под землю – в идеальное место для прорастания. Короче говоря, помощь муравьев для растений просто бесценна, и нет ничего удивительного в том, что некоторые растения в благодарность снабжают свои семена специальными придатками, называемыми элайосомами (от греч. ealion — жир и soma — тело). Муравьи очень любят эти богатые энергией маслянистые структуры. Этот обмен кажется простым, но в то же время чрезвычайно выгодным для растения: муравьи подбирают семена, переносят их в муравейник, поедают элайосомы и оставляют остальную часть семечка тут же, во влажном и защищенном месте, богатом удобрениями и идеально подходящем для прорастания.
Муравьи относятся к числу самых замечательных партнеров растений; система общения и взаимопомощи между этими перепончатокрылыми насекомыми и растениями продолжает удивлять ученых. Недавние исследования пролили свет на взаимоотношения между муравьями древоточцами (Camponotus), которые также участвуют в защите некоторых растений, и некоторыми видами хищных растений, включая непентес. Мы уже рассказывали об этих растениях и о гладких стенках их мешков-ловушек, которые не позволяют выбраться попавшейся жертве (см. главу 3).
Непентес заманивает животных нектаром, выделяющимся вокруг ловушки. Однако чтобы ловушка сработала, стенки мешка должны оставаться чистыми и максимально гладкими: если на них скапливаются продукты разложения или пыль, пойманные животные смогут выбраться. И тут неоценимую помощь растению оказывают муравьи, которые в обмен на вкусный нектар поддерживают ловушки в чистоте. Так что даже самой страшной в растительном мире «машине смерти» нужны друзья!
Глава 5Интеллект растений
В биологии «доминантными» называют те виды организмов, которые получают больше жизненного пространства, чем другие виды, демонстрируя лучшее умение приспосабливаться к окружающим условиям и решать проблемы, с которыми сталкиваются все живые организмы в борьбе за выживание. Чем более многочисленным является вид, тем сильнее его влияние на экосистему.
Что бы мы сказали про какую-то отдаленную планету, населенную на 99 % одной и той же формой жизни? Мы бы сказали, что данная форма жизни занимает на этой планете доминирующее положение. А что происходит на Земле? Мы считаем, что доминирующее положение на нашей планете занимают люди? Так ли мы в этом уверены? На Земле 99,7 % (по разным оценкам от 99,5 до 99,9 %) биомассы, т. е. массы живой материи, составляют не люди, а растения! Человек как вид вместе со всеми другими животными составляет лишь 0,3 %.