стений
Беседы с растениями
По данным опроса, проведенного немецким институтом социологических исследований «ТНС-Эмнид» в 2008 году, 50 % жителей Германии разговаривают со своими растениями. Что именно приходится выслушивать розам и гераням, не уточняется. Но так или иначе, это доказывает — наши зеленые собратья пользуются повышенным вниманием. Мы считаем, что они достойны общения, и с удовольствием идем на контакт. Что это — причуда, свойственная главным образом женщинам, доля которых в опросе — 63 %, или тут кроется нечто большее?
Мы ласково обращаемся к новорожденным, разговариваем с собаками, кошками и птицами. Некоторые даже беседуют с машиной («Ну, давай же!»), когда она отказывается заводиться. Почему бы не поговорить с растениями? Разница, казалось бы, очевидна: животные, по крайней мере домашние, реагируют, когда мы к ним обращаемся. Некоторые просто внимают. Другие даже выполняют команды. В любом случае слова находят адресата.
С растениями то же самое, считают многие — те, кто от природы наделен склонностью к цветоводству. Просто ответная реакция зеленых собратьев приходит несколько медленнее — ну да, они же растения! Цветы отвечают хорошим внешним видом, здоровьем или усиленным ростом. Одним словом, они цветут и пахнут, отвечая таким образом на ласковые беседы. За подобными свидетельствами (я еще вернусь к ним) стоит невысказанное предположение, что растения способны воспринимать тон и громкость звука — то есть колебания плотности воздуха в диапазоне от 200 до 2000 герц. Но способны ли растения слышать?
Эта тема весьма популярна. Вновь и вновь она всплывает на телевидении, ее подхватывают группы школьников; дискуссии ведутся также на Интернет-форумах и в газетах. Уже несколько десятилетий остается актуальным самый главный вопрос: реагируют ли растения на музыку? Вероятно, его по-прежнему обсуждают, потому что — удивительное дело! — однозначного ответа до сих пор не существует. Даже научные эксперименты дают противоречивые результаты. В сопровождении музыки или дребезжащих звуков горох растет интенсивнее. Бархатцы (или «студенческие цветы», как их называют в Швабии), напротив, показали, что они глухи к любым мелодиям, начиная с классических и заканчивая хард-роком. А в научно-познавательной передаче «Кваркс и компания»[20] подсолнечники, которым включали музыку, не продемонстрировали никаких изменений ни в фотосинтезе, ни в производстве ароматов. С другой стороны, уже доказано, что музыка способствует прорастанию семян целого ряда растений — например, гороха и кабачка. Даже старые семена, не подававшие признаков жизни, под музыку снова оживают и начинают прорастать.
Итак, ситуация сильно запутана — именно поэтому тема до сих пор открыта и активно обсуждается. Она вполне подойдет для конкурса «Молодежь исследует»[21] или для разработки альтернативных методов в сельском хозяйстве.
Жан-Мари Зерр из Эльзаса, занимающийся органическим виноделием, каждый день ставит музыку в своем винограднике. Из динамиков, закрепленных на специальных столбах, доносятся Моцарт и Брамс. Утренний концерт длится до одиннадцати часов утра. А вечерний — с четырех часов дня до заката солнца. Жан-Мари Зерр уж точно не воображала и не провокатор. Он скромно и сдержанно сообщает, что вкус его винограда заметно улучшился — это могут подтвердить даже скептически настроенные соседи.
Мсье Зерр ко всему прочему любит экспериментировать. Наряду с благостной классической музыкой он утомляет свой виноград проигрыванием специально написанных мелодий, стимулирующих обмен веществ растения. При этом содержание алкоголя в вине заметно возрастает. Если виноделу удастся закрепить успех, он намерен при помощи музыки облагородить свои кукурузу и пшеницу.
Мысль о том, что растения положительным образом реагируют на музыку, романтична и весьма соблазнительна. Может, это доказательство непостижимых свойств самой музыки — вышей гармонии, связывающей нас с огромным и удивительным миром природы, музыки, которая соединяет два мира — растений и людей, вдохновляет их, высвобождая новые силы?
И все-таки я скептически отношусь к томатам и виноградным лозам, способным воспринимать музыку.
Нюх вместо слуха
Наверное, никто не станет спорить, что растения и их партнеры из мира животных обладают впечатляющим многообразием чувств, которые помогают выживать в этом мире. Они ориентируются на силу тяжести, реагируют на свет и питательные вещества, чувствуют ветер и непогоду, распознают своих врагов. Одним словом, растения улавливают ту информацию, которая особенно важна для них. Или, выражаясь научным языком, информацию, которая существенна для их «биологического благополучия» — то есть ту, которая может прямо или косвенно повлиять на численность потомства.
Но что важного могут узнать растения посредством звуков? Какую существенную информацию может передать пение птиц или стрекот сверчков? Или, например, шум на шоссе? Здесь мне в голову не приходит ничего убедительного. Разве что шорох волн может поведать растениям прибрежной зоны, что скоро прилив. Но в борьбе за существование, которую ведут обычные растения, окружающий звуковой фон не имеет особого значения. Слышать его было бы непозволительной роскошью.
Как известно, у животных все иначе: для них шорох или треск могут оказаться жизненно важными. Им необходимо слышать крики своих сородичей — их пение, хрюканье или рычание. Таким образом самцы находят самок, самки — самцов, матери подзывают своих детенышей, а соперники угрожают друг другу. Преимущества налицо: животные объясняются друг с другом на расстоянии.
А растения? Они не издают ни звука, бесшумно проживают свою жизнь. Для чего же им расходовать силы на слух? Даже самый лучший орган слуха не помог бы им получить информацию о соседних растениях или конкурентах. Исходя из этого, лично я сомневаюсь, что растения, живущие на подоконнике, слышат, как с ними разговаривают. Вероятно, они хорошо развиваются потому, что, помимо добрых слов, получают много внимания. Люди, питающие склонность к цветоводству, сознательно или неосознанно понимают, что требуется их растениям. И тогда зеленые создания получают воду регулярно и понемногу, тогда их высаживают в подходящую землю на правильном расстоянии друг от друга, рядом с подходящими соседями и так далее и тому подобное. Тот, кто разговаривает с растениями, демонстрирует, что их существование ему не безразлично, он видит в них сложные живые организмы, а не механизм, который начинает расти, как только его обильно польют.
Немногое говорит в пользу того, что слух, если таковой все же имеется, играет важную роль в жизни растений. Они делают ставку не на шумы, а на запахи. Своими пахучими цветками они привлекают опылителей. Отпугивающие запахи держат голодных насекомых на почтительном расстоянии. Сигнальные ароматы привлекают организмы, враждующие с их врагами. Растения — чемпионы в производстве разнообразных запахов, и отсюда нетрудно сделать вывод, что они еще и чемпионы по их восприятию. Внимая ароматам, растения могут установить связь друг с другом, узнать, что требуется собратьям, и поделиться с ними необходимым. Они даже могут «выкрикнуть» что-то с помощью пахучих «слов».
Прекрасный пример подобного «крика» могут продемонстрировать две мексиканские лимские фасоли, растущие по соседству. На одну из них напали, и она испускает пахучий «крик», а другая воспринимает его как предупреждение и реагирует соответствующим образом — готовится и вооружается.
Следует признать, что эта история попахивает сказками и небылицами. Лимская фасоль предстает этаким добрым растением, думающим о соседях и бескорыстно предупреждающим их. Неужели все это правда? Мы поподробнее обсудим это в дальнейшем. А для начала обратимся к некоторым фактам и наблюдениям.
Шепот фасоли
Пальма на обочине дороги — обычное дело для Мексики. Но между зелеными веерами ее листьев покачиваются плоды салатного цвета, в которых каждый ребенок без труда узнает стручки бобовых. Они указывают на то, что пальме приходится служить опорой для дикой фасоли. Извиваясь, она ползет вверх, перекидывается с одного пальмового листа на другой и даже, кажется, превосходит дерево по высоте. Пока что ее усики выглядят элегантным украшением, однако лимская фасоль — агрессивное ползучее растение. Уже через два года пальма может полностью исчезнуть под покровом ее листвы — прямо как полностью заросшие деревья и кусты, «жертвы фасоли», которые Мартин Хайль показывает нам, пройдя еще полторы сотни метров.
Профессор ботаники уже зарекомендовал себя специалистом по акациям на коровьем пастбище, когда подставил свою кожу дьявольской муравьиной страже. Теперь — полгода спустя — он вместе с нами осматривает зеленую стену высотой с дом, целиком состоящую из усиков фасоли. Все сильнее разрастаясь, они выиграли войну за свет. Без сомнения, лимская фасоль знает, как одержать победу.
Это касается и средств массовой информации. Когда речь заходит об удивительных способностях растений, без лимской фасоли не обойтись. Она добилась признания в многочисленных газетных статьях, публикациях и Интернет-сообщениях и стала одним из любимейших объектов изучения. Но не потому, что лимская фасоль особым образом выделяется среди ползучих растений, а потому, что, как и дикий табак, она десятилетиями культивировалась и находилась под наблюдением ученых. Чем интенсивнее изучают растение, тем проще упорядочить результаты новых исследований и тем больше коллег-ученых, с которыми можно дискутировать и обсуждать свежие данные. К таковым, без сомнения, относится Мартин Хайль. Он считается автором нескольких новейших открытий в этой области. Исследователь подслушал пахучий «шепот» фасолевых листьев и даже присоединился к их диалогу — прекрасно понимая, что есть и другие растения, которые точно так же склонны к общению.
Листья лимской фасоли самые обычные, подобные есть у многих других растений — их форма напоминает сердечко с прожилкой посередине. Мартин дает нам небольшую подсказку: средняя жилка проходит не в центре, а слегка сдвинута в сторону. По этому признаку всегда можно распознать листья фасоли. Мы сильно удивлены множеству ран на зеленых сердечках. Листья испещрены дырами, их края обглоданы, некоторые — изувечены до самого черенка. Кажется, фасоль пришлась кому-то по вкусу. С тыльной стороны листьев порой можно обнаружить любителей вкусно поесть — отдыхающих и переваривающих пищу тварей. Непонятно, что свело их вместе за одним столом: вон щетинистая гусеница, напоминающая бутылочный ершик, а вот — упругая и гладкая, будто сделанная из пластмассы. Жуки в сравнении с гусеницами выглядят до невероятности скромно: круглые и овальные, порой темные, порой светлые. Большинство просто мирно сидят.
— Великая атака обжор начнется лишь ночью, когда наступит прохлада, — поясняет Мартин.
Сразу же становится ясно, что непосредственная ядовитая защита лимской фасоли, должно быть, достаточно слаба. Ничем иным наличие пестрых отрядов насекомых не объяснишь. Однако фасоль нельзя назвать беззащитной. Она может мобилизовать сухопутные воинские части, вызвать авиаэскадры и располагает эффективной системой раннего оповещения. Ее защитные мероприятия и в самом деле легко описать военными терминами. Однако не следует думать, что во время битвы можно положиться на природу. Определенно, не стоит этого делать. Здесь, когда речь заходит о вражеских или союзнических войсках, нападении или защите, всегда следует иметь в виду: противники не ведают, что творят. Альтернатива им неведома, неизвестны и такие мотивы, как власть, ненависть, возмездие и вседозволенность. Ну а то, что они при этом применяют стратегии, выдуманные человеческим умом, связано лишь с тем, что и они ориентированы на успех. В ходе эволюции простейшие организмы путем проб и ошибок разработали успешные способы поведения — защитные мероприятия, увеличивающие шансы на выживание.
Лимская фасоль демонстрирует, как можно защититься от заносчивых врагов, не используя собственного оружия.
Мартин Хайль обнаружил бобовую зерновку, с наслаждением обгладывающую листовую жилку.
— В ответ на повреждения вырабатывается жасмоновая кислота, — поясняет Мартин, — тот же раневой гормон, что и у дикого табака.
Но если табак, сообщив об атаке корням, запускает производство никотина, то фасоль заставляет работать свои листья. И это даже заметно. В том и состоит особенность фасоли — ее листья показывают, что происходит с растением. Их реакцию можно увидеть невооруженным глазом, если знаешь, на что обратить внимание.
Мартин шариковой ручкой указывает на основание одного из листьев — на то место, где он переходит в черенок. И спрашивает, видим ли мы два прилистника. Действительно, там торчат два крошечных, миллиметровых листочка, напоминающих, как мне кажется, маленькие кошачьи ушки. Это наблюдение, наверное, следовало бы держать при себе, потому что Мартин срочно рекомендует пройти базовый курс анатомии всем, кто не может отличить прилистники от ушей. Итак, в этих ухообразных (!) листочках находятся железы, которые в течение двадцати четырех часов выделяют нектар. Всего одну крошечную капельку на листок, но, если солнце находится в правильном положении, она блестит. Ее трудно не заметить.
Не стоит надеяться, что жуки или гусеницы позволят себе отвлечься на внезапно возникший источник нектара. Совсем наоборот. Но тот, кто помнит об акациях на коровьем пастбище и о том, как они снабжали нектаром караульных муравьев, с уверенностью может предположить, что и на этот раз в игру вступают муравьи. Так и есть. Нектар из листьев фасоли — приятная находка для проголодавшихся муравьев. Они информируют об этом собратьев, и вскоре насекомые уже снуют от источника к источнику, чтобы напиться и проверить, не заполнились ли прилистники снова.
И тут уже не избежать ситуации, когда проворно снующие муравьи наткнутся на бобовую зерновку и нападут на нее. Не потому, что они рассматривают ее как жертву, а потому, что на своих кормовых угодьях они не потерпят реальных или предполагаемых конкурентов. Они кусают чужака и докучают ему, пока тот не поймет, что для него это слишком, и не бросится вниз или не улетит с жужжанием прочь. Нектар лимской фасоли оправдывает себя. Отряды муравьев обращают противников в бегство.
Вот так представление! Однако мы ожидали большего — мы хотели увидеть собственными глазами (и, конечно, снять на камеру), как лимская фасоль изъясняется с подругами и получает предупреждение об опасности.
— Потерпите, — просит Мартин, — сперва нужно заняться защитой лимской фасоли, только после этого можно будет распознать ее предупредительные «крики».
И кстати, защита фасоли вовсе не ограничивается применением сухопутных войск. Поддержка с воздуха тоже придет — прежде всего при нападении гусениц.
Параллельно с изготовлением листового нектара поедаемая врагами лимская фасоль запускает производство запахов. И, как дикий табак в Большом Бассейне, рассылает химические «крики о помощи». Сквозь мельчайшие отверстия в листьях они устремляются наружу и уносятся прочь с ветром. Конечно, смесь запахов в пути развеется, «крик» затихнет, но даже нескольких молекул достаточно, чтобы возбудить чувствительные к запахам усики браконид. Они уже выучили, что означает этот сигнал тревоги, и начинают свой полет в направлении его источника. В животах они переносят смертельное оружие, которое могут запустить точно в цель, — яйца. Стоит лишь бракониде, прилетевшей на запах, приземлиться на лимскую фасоль, она тут же отправляется на охоту. И обнаруживает объедающуюся гусеницу. Молниеносно проткнув соперницу своим яйцекладом, браконида погружает яйцо в ее мягкое тело. И направляется к следующей жертве — чтобы всадить в нее очередное яйцо. Такое суровое поведение влечет за собой и суровые последствия: из яйца вылупится личинка, которая просто-напросто съест гусеницу изнутри. У лимской фасоли станет одним врагом меньше.
Поддержка копошащихся муравьев и летающих паразитических наездников — да, лимская фасоль знает, как организовать защиту. И теперь, как считает Мартин, у нас уже достаточно базовых знаний, чтобы понять систему раннего оповещения, потому что и то и другое — пахучие сигналы для наездников, мобилизация муравьев — играют в этом деле существенную роль.
Уже на следующий день Мартин хочет продемонстрировать нам, как общается фасоль, как растения предупреждают и «слушают» друг друга. И даже обещает, что Брайан зафиксирует это при помощи камеры. Однако ночью мы должны отправиться вместе с ним на охоту. Для демонстрации ему понадобится десяток живых бобовых зерновок. По меньшей мере десяток. Чтобы инсценировать нападение.
Ясная теплая, по сути, летняя ночь дает о себе знать — во всяком случае, в смысле температуры. Плюс двадцать три градуса, и ни ветерка. Вообще говоря, на дворе ноябрь. Однако это ноябрь — на тихоокеанском побережье Мексики, и Мартину даже сейчас не приходится отказываться от летней рабочей формы, в которой он чувствует себя очень свободно, — сандалии и шорты. Торс обнажен. Такой внешний вид вполне уместен для мексиканского климата, но только не для мексиканских москитов. Так или иначе, ботаник невосприимчив к атакам насекомых.
Сквозь сумерки проглядывают первые звезды. Над зарослями нашей фасоли висит острый серп луны. Мартин передает нам изготовленные вручную насосы-ловушки (куски пластиковой трубки диаметром пять сантиметров, закупоренные пробками с двух сторон), с их помощью можно собирать насекомых с листьев фасоли. Это, собственно, и есть емкость для пойманных жучков. Через каждую пробку проходит по резиновой трубке: одна используется для всасывания, а вторую нужно поднести как можно ближе к насекомому. Я невольно вспоминаю о ловушках пузырчатки, чью технику ловли мы сейчас копируем — правда, не с помощью воды, а за счет вдыхаемого воздуха. Поток воздуха, поступающего в наши легкие, должен засосать насекомых в ловушку, но, чтобы они там и остались, не попав в рот или легкие, между входной и выходной трубками — некоторое расстояние. Как замечает Мартин (и мы чувствуем, что точно так же он объясняет этот материал своим студентам), здесь важны две вещи: во-первых, для всасывания нужно использовать только всасывающую трубку, а во-вторых, следует поостеречься и не проглатывать клопов. На вкус они отвратительны. Но как распознать клопа? Я оставляю этот вопрос при себе и решаю игнорировать все, что может хотя бы отдаленно походить на это насекомое.
Но прежде клопов нашим вниманием завладели совсем другие жучки. Внезапно мы оказываемся в море мерцающих маячков. Некоторые из них, точно метеоры, проносятся по небу. Они появляются из ниоткуда. Прочерчивают сверкающую полоску в ночной мгле и вновь исчезают. Некоторые, ослепляя, носятся прямо перед носом. Другие, чуть дальше от нас, высекают прерывистые черточки в темноте. Хаотический полет тысяч светлячков. Их световые сигналы объединяются в целый фейерверк узоров и ритмов, которые через мгновение вновь меняются. Беспорядочный неконтролируемый фейерверк благодаря своей бесшумности оказывает на удивление успокаивающее действие.
Когда глаза привыкают к этому довольно путаному зрелищу, я замечаю, что в динамической неразберихе есть и неподвижные точки. Некоторые светлячки явно приземлились и перестали метаться. На земле, на низких и высоких ветвях поселились маячки, по которым приятно ориентироваться.
Каждому знакомо мерцание светлячков в наших широтах. Но то, что происходит здесь, — не просто более мощное зрелище. Едва ли можно точно описать частоту световых явлений, их силу и динамику. И с этой сложностью уже сталкивались другие. Когда пятьсот лет назад Эрнандо Кортес[22] и его испанские солдаты завоевали Мексику, они, должно быть, тоже лишились дара речи, увидев это море огней. Берналь Диас[23], один из участников экспедиции Кортеса, писал, что огоньки можно было принять за дульное пламя и что поэтому неопытные отряды сразу обратились в бегство. Сравнение с ружейным огнем получилось неудачным, и лично я уверен, что Берналь Диас просто-напросто выдумал эту историю, дабы поразить читателей описанием непередаваемого природного представления.
На самом деле парад огней, скорее, настраивает на романтический лад. На объединение полов. Эти сигналы приглашают к спариванию — световая симфония соблазнительно теплой ночи. Правда, диссонанс тоже не исключен, потому что некоторые сигналы могут демонстрировать ярко выраженный обман. Самки одного хищного вида имитируют безобидные любовные огни, хотя на самом деле они очень коварны. Самки дожидаются, когда самец прилетит на свидание, чтобы затем дважды обмануть его: во-первых, никакого секса не будет, а во-вторых, его съедят.
Световое представление под открытым небом длится полтора-два часа. Затем свет идет на убыль, и сверкающее звездное небо снова выдвигается на первый план. Светлячки на время похитили его славу.
Наконец мы готовы. В свете налобных фонарей мы обыскиваем листья фасоли, применяя насосы-ловушки. Большинство жучков так увлечены фасолевой трапезой, что вовсе не замечают трубку, которая медленно придвигается к ним. Резкий вдох — чпок! — и еще один пожиратель фасоли становится объектом эксперимента. Проходит не так много времени, а у нас уже целое сборище насекомых (и ни одного клопа), которые на следующий день — уже на службе у науки — смогут как следует набить животы.
Как новость переходит от растения к растению
Эксперимент Мартина, с помощью которого он собирается привести в действие систему раннего оповещения и наглядно ее нам продемонстрировать, очень прост, но пока никто не догадывается о том, что попытка снять его на камеру доведет нас до отчаяния. Пойманные насекомые должны поедать бобовое растение и, как мы уже знаем, в течение двадцати четырех часов запустить защитную систему — мобилизовать муравьев и браконид. Пока все идет по плану. Мартин хочет показать нам взаимопонимание между растениями. Он убежден, что сигнальный аромат листьев фасоли не только привлекает наездников, но и сообщает соседним растениям о надвигающейся опасности. Соседская помощь фасоли — вот чем мы займемся следующим утром.
Мы вновь стоим перед разросшейся стеной фасоли. Мартин раздобыл в хозяйственном магазине обычный пакет для запекания в духовке и, проделав отверстия для воздуха, надел его на ветку растения. Этот материал ничем не пахнет, а потому лучше всего подходит для эксперимента. Пойманные нами насекомые могут наесться до отвала в сооруженной из пакета камере, и здесь же будет собираться выделяемый листьями сигнальный аромат. С помощью пакета для запекания он должен отправиться дальше, к бобовому растению, находящемуся на расстоянии двух или трех метров. Мартин присмотрел именно его, потому как листья соседней фасоли пока еще безупречны, что доказывает: до сих пор растению везло и вредители его щадили.
Теперь соседней фасоли дадут «понюхать» сигнальный аромат. Его бережно выкачивают из пакета для запекания и подгоняют к растению по тефлоновой трубке, которая также не обладает собственным запахом. Маленький вентилятор, отвечающий за воздушный поток, обдает принимающее растение мягким ароматным душем. Будет ли оно реагировать? И как?
Сигнальный аромат принят. Нетронутое растение правильно прочитывает послание: враг поблизости, надвигается опасность. И фасоль действует. Не имея ни малейшего повреждения, полагаясь лишь на ароматные новости, она увеличивает производство нектара в прилистниках. Повсюду образуются крохотные капельки. Проходит не так много времени, и вот уже появляются первые муравьи, готовые броситься на защиту, хотя защищать пока не от кого.
Иными словами, здоровая фасоль воспринимает запах как предупреждение и вооружается. Она заблаговременно мобилизует свою защиту. Неожиданное нападение уже невозможно, потому что жука, который приземлится на столь заманчивые, еще не объеденные листочки, ни на секунду не оставят в покое. О еде и думать не стоит. Ему станут мешать, его начнут донимать и кусать, и бедняге придется обратиться в бегство. Система раннего оповещения фасоли сработала. И снять все это на камеру проще простого — так нам показалось вначале.
Брайан страдает больше всех. Крошечные муравьи и жучки, движения которых невозможно предусмотреть заранее, постоянно барахтаются и мешают наводить на резкость. Мне приходится пообещать ему компенсацию в виде фильма об африканских слонах. Но сложнее всего снять на камеру как раз то, что совершенно не барахтается и вообще неживое, — маленькую капельку нектара, которая образовалась за несколько часов в ответ на соседское предупреждение.
Я никогда в жизни не предполагал, что у нас могут возникнуть такие проблемы. Что, скажите на милость, тут может произойти? Правильно, капелька крошечная, едва заметная невооруженным глазом, но для этого ведь существуют макролинзы. Нектар сочится медленно, медленнее, чем пот выступает на коже, но для этого существуют камеры с замедленной покадровой съемкой. Мы же не новички в этом деле. Мы даже перенесли съемки в гостиничный номер, чтобы исключить смену освещения и порывы ветра.
Мартин уже заготовил лимскую фасоль в горшке. Он обещает, что за ночь она совершенно точно изготовит капельку нектара. Брайан программирует камеру с замедленной съемкой — она должна каждую минуту автоматически делать снимок. Так можно будет проследить непрерывное образование капельки до того момента, пока она не повиснет на прилистнике, словно жемчужина росы. Размером во весь экран. Мы заранее радуемся результату. Прожектор включен, камера установлена. Это — наша первая ошибка.
Она обнаруживается на следующее утро. Прогноз Мартина вообще-то оправдался: повсюду сверкают недавно образовавшиеся капельки нектара, но на записи этого не видно. На самых первых кадрах прилистник, молниеносно отвернувшись, исчезает из поля зрения, как будто у него есть дела и получше. Фасоль отреагировала на включение лампы и повернулась к новому источнику света. Мы недооценили ее подвижность.
Следующей ночью мы повторяем эксперимент, но на этот раз предоставляем фасоли достаточно времени, чтобы она удобно расположилась по отношению к лампе. Лишь затем мы устанавливаем камеру. Однако результат съемок и на этот раз ошеломляет: моментально, как кажется со стороны, прилистник устремляется вверх и исчезает за кадром — потому что лимская фасоль растет. И ночью тоже. Она слишком проворна — мы за ней не успеваем. Нам далеко до нее.
В конце концов я задумался: не схожу ли я с ума? Так ли это нужно — показать, как сочится нектар? Может, хватит конечного результата — просто капельки — и комментария (мол, это ответ соседней фасоли на предупреждение)?
Но фатальная привлекательность проблемы как раз и состоит в том, что мы хотим с ней справиться. Возможно, это называется упрямством. С другой стороны, то, что лимская фасоль выставляет свои действия напоказ, с самого начала восхищало меня. Существует довольно много растений, реагирующих на запахи, но их реакция нам не видна. Они втайне изготавливают химические вещества, втайне продуцируют яды или полуфабрикаты для их синтеза. Эти химические процессы проистекают внутри клеток. А лимская фасоль поступает иначе. После «предупредительного крика» она меняет поведение. Растение начинает видимые действия — производит нектар. Собственно, мы поехали в Мексику именно потому, что лимская фасоль ведет себя подходящим для съемок образом. И что — теперь я должен сдаться?
Последняя попытка станет решающей. Мы навели на резкость так, что прилистники, даже когда фасоль начнет расти, все-таки останутся в кадре. Позднее, при последующей обработке на компьютере, мы увеличим часть изображения, и все будет выглядеть так, словно камера двигалась вслед за растущей фасолью. Звучит немного мудрено. Непосвященным трудно понять. Но это не важно, природе все равно что-то не нравится. На этот раз взбунтовались муравьи. Видимо, им удалось проникнуть в гостиничный номер, они вскарабкались на фасоль и — как и следовало ожидать — уничтожили все образовавшиеся капельки. И сделали это заранее — так, что мы даже не заметили. В общем, взаимодействие лимской фасоли с муравьями состоялось. Даже съемочная группа не смогла им помешать.
С меня хватит. Я сдаюсь. Придется отказаться от своих принципов и уладить это дело с помощью компьютерной анимации. Для специалиста здесь работы часа на три, не больше. Теперь в нашем фильме сочатся поразительно натуральные компьютерные капельки. И никто этого не заметит, разве что зритель, прочитавший мое признание. Зато никто не сможет сказать, что мы не пытались снять фасоль по-настоящему.
Зачем нужно предупреждать соседа
Сомнений нет — растения умеют общаться при помощи пахучих сообщений. Они узнают о нападении, произошедшем по соседству, и принимают собственные меры предосторожности. Это происходит не только с лимской фасолью. Похоже, «предупредительные крики» прочно вошли в растительный лексикон. Но можно ли говорить о том, что растения всегда предупреждают друг друга? Так ли важно им уберечь от беды своих ни о чем не подозревающих соседей и «крикнуть» при помощи химического вещества: «Берегись!» или «Осторожно!»?
Возможно, это действительно важно. В конце концов, птицы тоже разражаются криками, когда к ним подкрадывается кот. Истошные вопли пташек слышны на всю округу. Этими стенаниями, как принято считать, они предупреждают соседей. И макаки начинают орать, заметив леопарда или змею. Даже рыбы предупреждают своих сородичей. Например, малыши гольяны из семейства карповых. Если их ранит щука или форель, они выделяют «отпугивающее вещество», которое распространяется по воде и оповещает других гольянов. Тогда рыбешки спешно покидают опасную зону — во всяком случае, днем. Когда наступает ночь, гольяны просто застывают на месте, тем самым избегая колыхать воду — это может их выдать.
Предупредительные крики встречаются в природе на каждом шагу. Так почему же растениям не предостерегать своих соседей? Однако ботаники скептически относятся к подобным предположениям. Существование «предупредительных криков» противоречит основным научным выводам о том, что в ходе эволюции закрепились лишь те свойства и качества, которые приносят пользу своим обладателям. А польза в данном случае — это увеличение численности потомства. Однако из предупредительных криков выгоду могут извлечь только соседи. Сами упреждающие ничего с этого не получат. Напротив, птица, предостерегающая других, обращает внимание непосредственно на себя и тем самым еще больше рискует. Дорогостоящее отпугивающее вещество необходимо для бокаловидных клеток кожи гольяна. Итак, зачем живым организмам предупредительные крики, если сам кричащий ничего не выигрывает? А порой ему даже приходится за них расплачиваться.
Более пристальное наблюдение показывает, что многие крики, кажущиеся предупредительными, служат в первую очередь для собственной защиты и совершенно не предназначены соседям. Например, «предупреждающая» птица, вопя, обращается не к своим сородичам, как многие думают, а к самой кошке. Та должна знать, что ее обнаружили, что привычный метод охоты с выжиданием в засаде и внезапным нападением уже не сработает. Для птицы, которая в любой момент может улететь, обнаруженная кошка никакой опасности не представляет. Кошка понимает это, а потому ей придется прекратить охоту.
Получается, что крик необходим самому горлопану. Однако другие животные тоже слышат его и расценивают как предупреждение. Но это уже их собственная заслуга. Это их дело, истолковывать ли крики птиц как сообщение об опасности, даже если предупреждение не имеет к ним никакого отношения.
Гидробиологи полагают, что нечто подобное существует и у гольянов. Отпугивающее вещество служит у них в первую очередь для самообороны. В пользу такого довода говорит следующий пример, который исследователи приводят довольно часто. Захватив гольяна, щука пытается проглотить его. Это может продолжаться в течение нескольких минут. Пока добыча трепыхается во рту у хищницы, отпугивающее вещество гольяна быстро распространяется в воде, привлекая щук-конкуренток. Они пытаются отнять добычу у своей подруги, а гольян, пользуясь случаем, умудряется ускользнуть от обидчиц. Благодаря отпугивающему веществу он спасает собственную шкуру. Неудивительно, что другие подводные жители, ассоциируя это вещество с присутствием щук, интерпретируют его как предупреждение.
Так же дело обстоит и с якобы предупредительными «криками» фасоли и других зеленых организмов. Почему они должны предупреждать растущих поблизости соперников? Это ничего им не даст.
Растения не предупреждают друг друга, они просто «подслушивают» своих соседей, воспринимают пахучие сигналы, с помощью которых их собратья вызывают голодных клопов или браконид, всегда готовых отложить яйца. Эту систему оповещения правильнее называть системой прослушки. Растения подслушивают, точнее, вынюхивают, что происходит по соседству. А перехваченные новости используют для того, чтобы привести в действие свою собственную защиту.
Преимущество налицо: выигранное время. Растение, благодаря прослушиванию узнавшее, что враг близко, может использовать оставшееся время и выстроить свою защиту. Например, в виде ядовитых веществ — таких, как фенолы, алкалоиды и другие соединения, препятствующие пищеварению. Подготовившись к нападению, оно, вероятно, сможет отбить атаку.
Именно это во время наблюдения за деревьями еще в 1983 году бросилось в глаза Иэну Болдуину, который в настоящий момент изучает защитные хитрости дикого табака. Некоторые дубы, росшие в пораженной непарным шелкопрядом области, своевременно повышали ядовитую защиту, и вредители их не трогали. Будучи молодым, только набирающимся опыта исследователем, Болдуин тогда смело высказывался о говорящих деревьях, предположив, что в качестве сигналов они используют ароматические вещества. Умудренные опытом ученые были несколько уязвлены подобной смелостью, но в дальнейшем оказалось, что Иэн был прав. Тем не менее, как теперь, четверть века спустя, считает Болдуин, формулировка получилась не совсем удачной. «Деревья, подслушивающие друг друга» звучало бы правильней, чем «говорящие деревья».
Растения мастерски подслушивают собратьев и отлично «выведывают» необходимую информацию. Они получают нужные сведения заранее, тем самым получая временное преимущество перед потенциальными противниками. Но тем не менее это всегда лотерея. Сколько времени пройдет, прежде чем на них нападут? Насколько срочно нужно провести мобилизацию? А вдруг нападения и вовсе не последует? Тогда все усилия и затраты на производство яда окажутся напрасными, а ресурсы, необходимые для роста и образования семян, будут израсходованы. Даже тот, кто пришел первым, иногда может опоздать.
Трудно поверить, что многие растения нашли выход даже из такого сложного положения. Они разделили защитные мероприятия на два этапа. В качестве первого шага они готовят в своих клетках компоненты для производства защитных веществ. Изготовление ядов можно начать в любой момент — осталось только «нажать на рычаг». Этот первый шаг биологи называют праймингом, или предстимуляцией клеток. Второй этап начинается уже непосредственно в момент нападения. Насекомые при помощи своих жевательных аппаратов подают химический сигнал «старт» — они сами нажимают на рычаг. Механизм производства ядовитых и защитных веществ тут же начинает набирать обороты. Теперь эти вещества действительно будут использованы по назначению.
Нежные и чувствительные
Чтобы проверить, какое существо перед нами — живое или мертвое, нужно ткнуть в него пальцем. Если оно двигается, значит, живое. Однако в случае с растениями у нас и мысли не возникает о подобной проверке. Растения не реагируют на прикосновения — к этому нас приучил повседневный опыт. А если у них все-таки возникает ответ на наши касания, мы страшно удивляемся и даже настораживаемся. Возьмем, к примеру, мимозу. Стоит лишь прикоснуться к стыдливой мимозе (mimosa pudica), и она отреагирует почти как животное: ее перистые листочки один за другим закрываются в течение нескольких секунд. Листики складываются, словно крылья бабочки. Мимоза поражает своей высокой чувствительностью к прикосновениям. Уникальное явление для растительного царства — так долгое время считали ученые.
За последние несколько лет удалось выяснить, что большинство растений восприимчивы к прикосновениям. Любой контакт влечет за собой деформацию клеточной оболочки (пусть даже она минимальна), а это может привести к дальнейшим реакциям внутри клетки и даже способствовать активации отдельных генов или целых их групп. Итак, растения ощущают любые прикосновения. Они реагируют на поглаживание и массаж, и подобные нежности могут повлечь за собой разнообразные последствия.
Восприимчивость растений к ласке… Тут присутствует эзотерический оттенок, какая-то несерьезность, однако это явление легко проверить. Здесь не понадобится ни специальных инструментов, ни лаборатории, ни особой склонности к цветоводству. Возьмем два бобовых растения в горшках и поставим в тихое место, где нет сквозняков. Одно растение живет себе спокойно без всяких прикосновений, другое четыре раз в день массируют — в течение примерно десяти секунд нежно потирают стебель двумя пальцами. Более серьезных усилий прилагать не надо. Уже через неделю эффект хорошо заметен, пусть и не тот, какого ожидали любители массажа: фасоль, к которой прикасались, как будто стала чуть ниже. При меньшем росте она стала крепче, коренастей. Как будто нагнулась. То же самое случается с другими растениями, если ежедневно гладить их по листьям. Они становятся плотнее и почти не растут ввысь. С точки зрения растений это весьма осмысленная реакция.
Поглаживая листочки, мы вызываем деформацию клеточной оболочки. Это же делают порывы ветра в природе. Мы внушаем цветку, что в месте его произрастания часто дуют ветры, и он приспосабливается к этому. Невысокому коренастому растению проще противостоять непогоде и бурям.
Неслучайно одинокие растения, доступные всем ветрам, в большинстве своем приземисты и низкорослы. Часто говорят, что во всем виноват ветер, не позволяющий им подняться. Однако инициатива все-таки принадлежит растениям — они чувствуют, что их обдувают, трясут и сгибают. И если это происходит часто, они предпринимают ответные меры. Люди во время бури надевают ветровки. Животные подыскивают укромное местечко. Растения изменяют свой облик — так они компенсируют неподвижность.
Впрочем, перестройка, связанная с непогодой, требует особых затрат. Кукуруза, которую встряхивают каждый день в течение тридцати секунд, имитируя бурю над полем, снижает урожайность на тридцать — сорок процентов. Часть своих ресурсов она пускает на укрепление стеблей и листьев, поэтому рост плодов приходится урезать. Разумное решение, ведь побитая бурей кукуруза, лежащая на земле, — куда более жалкое зрелище.
Небольшой эксперимент, проведенный во Фрайбургском университете (г. Фрайбург-в-Брайсгау), продемонстрировал влияние ветра на рост и благополучие растения. Профессор Эдгар Вагнер исследует красную марь, испытывая ее способности к генерации импульсов, но к данному вопросу мы еще вернемся. Эти эндемические растения, листья которых отдаленно напоминают гусиные лапки, сотнями выращиваются в хорошо освещенных подвальных помещениях. Каждое в отдельном горшке. В залах поддерживаются определенные температура и влажность. Тихо гудят несколько обычных комнатных вентиляторов, создавая приятный ветерок. Эдгар Вагнер ведет меня в маленькое подсобное помещение. Здесь в горшках тоже растет красная марь. Ее высота — от тридцати до сорока сантиметров. Эти растения обитают в тех же условиях, что и остальные, за одним лишь исключением: в комнате нет вентиляторов. Движение воздуха отсутствует.
Эдгар берет со стола ящик, в котором стоят горшки с красной марью, несет его по коридору в оборудованную для съемок комнату и ставит на стол. Вот и все. Эксперимент окончен. Результат прямо-таки ошеломляющий. Переменив среду обитания, красная марь будто бы расстроилась. Растения сгибаются и клонятся в земле, точно сделаны из резины. Вид у них жалкий и вялый.
За всю жизнь они ни разу не ощущали ни ветра, ни тряски, поясняет Эдгар, и вот последствия — весьма заметные. Невидимые изменения, которые претерпевает красная марь, не менее радикальны, потому что в данный момент у нее «нервный срыв». Она не генерирует практически никаких импульсов.
Растениям тоже необходим опыт. Если они ни разу не подвергались воздействию ветра, их стебли навсегда останутся слабыми и не выдержат ни перевозки, ни тряски. Вентиляторы в комнатах для выращивания растений необходимы, в противном случае красную марь нужно ежедневно гладить или массировать.
На следующее утро поверженная марь снова поднялась. Теперь она стоит прямо и ровно, поэтому, слегка приподняв ящик, а затем снова опустив, я чувствую себя сволочью. Растение снова падает, будто бы опускается на колени. Впрочем, Эдгар успокаивает меня — мол, это очень хороший урок для цветка. Вроде тренировки. Если продолжать ее, марь в течение нескольких недель научится, как вести себя в подобной ситуации. Она укрепит стебель и будет держаться вертикально даже во время тряски.
Красная марь учится стоять. Еще один шаг в образовательной программе, которая завершится через три-четыре недели. Растения учатся на своем опыте — такие способности обычно приписывают лишь животным. Хищная птица сарыч, сидящая у обочины дороги в ожидании добычи, которую собьет какая-нибудь машина, привыкает к звукам, которые производят проносящиеся мимо автомобили и грузовики. А лиса, выходящая на мышиную охоту возле летного поля, уже знает, что не стоит бояться грохота и шума самолетов. Животные учатся правильно реагировать на новые обстоятельства. Растения тоже. Если дать им время.
Внезапно наступивший мороз приносит растениям больше вреда, чем постепенное снижение температуры. Им нужно время, чтобы перестроить клеточную мембрану на зимний лад или выработать в клетках специальное вещество, защищающее от стужи. Подобным образом действует на растение и внезапно обрушившееся на него ультрафиолетовое излучение — например, если в первый же солнечный день после долгой зимы выставить цветок на балкон. Зеленым организмам требуется время, чтобы в листьях возникло особое вещество, защищающее от ультрафиолета. В противном случае им грозит ожог.
Если почва внезапно намокает и корням не хватает кислорода, растению приходится тяжко. Однако, если количество кислорода сокращается постепенно, корни успевают образовать специальные трубочки, этакие носики, способные забирать недостающий газ из воздуха.
Времена бывают разные. Живые организмы должны уметь приспособиться к их смене. Все организмы. Животные приспосабливаются, изменяя свои повадки, растения — свое строение. Но порой разницы между первыми и вторыми практически не существует…