Чтобы преодолеть большие расстояния, сигналы подыскивают особые пути — они следуют по пучкам волокон, которые проходят по стволу, стеблям и прожилкам листа. Эти тонкие трубочки отвечают за транспортировку влаги, однако используются также и для передачи сообщений. Кто бы мог подумать, что народ не зря прозвал прожилки на листах «нервами»! Правда, речь идет не совсем о нервах — скорее, о проводящих путях для электрических импульсов.
По-прежнему неясно, какие расстояния могут преодолевать эти сигналы. Действительно ли они добираются, скажем, от корневища дуба по стволу до самых кончиков листьев? Или только от одной ветки до другой?
Сейчас проверке подвергается тополь, растущий в Гамбурге. Он хорошо защищен и обитает в оранжерее Института биологии леса. Профессор Йорг Фромм хочет измерить, насколько далеко распространяются электрические сигналы. Глава института поясняет, что, конечно, запихнуть тополь в проволочную клетку Фарадея не получится. Вместо этого ученый снабдил каждый электрод на тестируемом участке дерева проволочным резистором, так что помехи тоже можно исключить.
Этот масштабный эксперимент идет полным ходом. Будем с нетерпением ожидать результатов, поскольку Йорг Фромм — один из первых ботаников, занимающихся электрическими импульсами у растений. В США он четыре года исследовал прохождение импульсов у мимозы. Фромм постоянно задается вопросом: насколько биологически эффективна электрическая активность растительной клетки? Мы не сумели бы жить без нервов. А растения? Когда и для чего они применяют электрические сигналы?
Даже в случае с хорошо изученной мимозой пока неясно, чего она, собственно, добивается, сжимая листья? Чтобы усевшийся жук улетел прочь, когда поверхность листа начнет двигаться? Или листья, сворачиваясь, просто хотят «исчезнуть», стать невидимыми?
Еще труднее обнаружить цель сигналов у «обычных» растений, но здесь команде Йорга Фромма удалось сделать потрясающее открытие. Например, это касается цветка гибискуса. Когда рыльце его пестика опылено, оно производит целый залп из десяти-пятнадцати импульсов. Присутствие противоположного пола в виде пыльцы приводит к сильнейшему возбуждению. Импульсы бегут вниз по пестику к завязи плода, где хранятся яйцеклетки, и там приводят в действие дыхание и обмен веществ — так растение готовится к предстоящему оплодотворению.
Если что-то нужно сделать быстро, в ход идут электрические сигналы — кажется, таков закон растений.
Кукуруза тоже придерживается этого правила: если после засушливого периода в землю внезапно поступает вода, корни посылают сигналы вверх. Листья получают информацию о предстоящем притоке влаги и уже заранее берут больше углекислого газа из воздуха. Всего должно быть в достатке, когда растение наконец получит так долго отсутствовавшую жидкость.
Самозащита растений, для которой требуются яды и гормоны, тоже в большинстве случаев состязание на время. Нетрудно догадаться, что здесь применяются не только химические сигналы, распространяющиеся довольно медленно. Так и есть: картофель и томаты отдают электрические команды, чтобы запустить механизм производства жасмоновой кислоты — для раневого гормона, который играет ключевую роль в растительной защите. Многое свидетельствует о том, что и другие растения выстраивают свою внутреннюю связь при помощи совместных действий химических и электрических сигналов. Это типично также для животных. И для нас.
Сходство между растениями и животными поразительно. Но насколько оно серьезно? Правда ли, что растения ведут себя как очень медленные животные? Так однажды сказал Эдгар Вагнер. Электрические импульсы растений — все еще весьма новая область исследований. В ней многое неизвестно, поэтому общую картину составить не получается. Поиск подходящих терминов тоже идет полным ходом. Одни ботаники говорят о «корневом мозге» и «растительных нервах». Другие ужасаются подобной «бессмыслице» и упрекают коллег в том, что те всего лишь хотят произвести сенсацию в средствах массовой информации или впечатлить чиновников, чтобы получить побольше денег на исследования. Однако этот конфликт будет улажен, потому что неуверенность и путаница свидетельствуют только об одном: растения могут намного больше, чем до сих пор полагали ученые.
10. Распространение: невероятные путешествия созревших семян
Рискованная жизнь растений
В биографии растения тоже есть драматические главы, когда решается будущее и все зависит от успеха или поражения. Однако в подобные кульминационные моменты главные герои совершают удивительно хитроумные поступки.
Уже во время проращивания растениям требуется ощущение силы тяжести — чтобы не потеряться в пространстве. Маленькие камешки указывают правильный путь: вниз — для корней, вверх — для стеблей. Да и в питании тоже может возникнуть дефицит. Выходом служат коварные ловушки — видоизмененные листья, заманивающие букашек и переваривающие их как белковую закуску. Глава о самообороне особенно богата стратегическими хитростями. Начиная от умеренно ядовитой защиты и заканчивая химическими «криками» о помощи, адресованными насекомым-союзникам. Чтобы не поставить под угрозу оплодотворение, многие растения прибегают к обманным маневрам, которые кажутся нам прямо-таки подлыми. Они завлекают, обещая любовные утехи, или без лишних церемоний бросают опылителей в тюрьму.
Но в описании успешной растительной жизни не хватает последней главы. Потомство должно отделиться от матери и, оказавшись в большом мире, освоить собственное жизненное пространство. Можно не сомневаться: этот этап тоже изобилует необычными трюками и выдумками.
Гостинцы в дорогу
Потомство растений покоится в семенах. Там и в самом деле спрятан крошечный эмбрион, демонстрирующий зачатки ростков и корней; он только и ждет, чтобы начать прорастать — на серьезном или незначительном удалении от материнского растения. Однако транспортировка семян на новое место ставит зеленые организмы перед уже известной нам дилеммой: нужно каким-то образом оказаться в другом месте, при этом не сдвинувшись ни на шаг.
Мы видели, как это происходит в случае с пересылкой пыльцы. Правда, пыльцевые зерна крошечные и легкие, они, точно пыль, разносятся по воздуху или, подобно пудре, прилипают к волоскам насекомых. Иначе обстоит дело с жесткими и тяжелыми семенами. Однако этот вес вполне оправдан: семена растений — своего рода летательный аппарат для эмбриона. Его прочная оболочка готова к испытаниям и защищает пассажира от опасности, исходящей снаружи, а внутренняя часть семени заполнена запасами — начальная помощь подрастающему растеньицу, ведь оно само еще не в состоянии снабдить необходимыми веществами свои листья и корни.
Такая забота материнского растения — определенно успех эволюции, поскольку даже рептилии и птицы еще в яйце обеспечивают свое потомство мощным белковым питанием, а многие рыбы наделяют мальков желточными пузырями — гостинцами в первое плавание. Само собой разумеется, что «рацион космонавта», содержащийся в семечке, также состоит из высококачественных питательных веществ. Ведь даже люди изготавливают хлеб из зерен злаков, масло — из растительных семян, а скот откармливают кукурузным глютеновым кормом.
Впрочем, относительная тяжесть семян все-таки приводит к трудностям во время транспортировки. Использовать летающих насекомых в качестве курьеров не получится. Даже для сильных шмелей зерна
