Тайная жизнь растений

Когда Боше пропускал через ствол мимозы электрический ток или дотрагивался до него горячей проволокой, то сначала через несколько секунд поникало основание веточки, затем закрывались все листочки. Боше подключил к веточке гальванометр и зафиксировал изменение электрического потенциала между этими двумя событиями. Если же он касался горячим предметом кончика листа, то вначале на нем закрывались все маленькие листочки, а затем поникала и веточка.

Боше приписывал это явление электрическому возбуждению, которое в свою очередь вызывало механическую ответную реакцию. То же самое происходит в нервных и мышечных тканях животного: нервы посылают электрический импульс, а мышцы сокращаются в ответ. В дальнейшем Боше доказал, что растительные и животные организмы одинаково реагируют на холод, анестезию и слабый электрический ток.

Ученый смог увидеть в поведении мимозы тот же рефлекс, что заставляет нас моментально отдернуть руку от горячей плиты еще до того, как мы ощутим боль от ожога. Когда Боше притрагивался к кончику листа с двумя соседями на веточке, то сначала сверху вниз закрывались листочки на потревоженном листе, затем поникала веточка, после снизу вверх закрывались листочки на двух соседних листьях.

В случае с телеграфным растением Desmodium gyrans ученый обнаружил, что если опустить черешок оторванного листа в воду, то оно оправляется от шока и возобновляет свою пульсацию. Разве это не похоже на поведение удаленного из тела животного сердца, биение которого можно поддерживать в растворе Рингера? При падении кровяного давления биение сердца прекращается и возобновляется при повышении давления. Боше обнаружил аналогичное явление и у телеграфного растения: пульсация листьев прекращалась с понижением и возобновлялась с повышением давления сока в растении.

Индиец проводил эксперименты с теплом и холодом, чтобы найти оптимальные условия для обеспечения наилучшей двигательной реакции растений. Когда все двигательные процессы в растении затухали, оно внезапно содрогалось в резких конвульсиях, очень напоминающих предсмертные судороги у животных. Чтобы точно определить критическую температуру, при которой наступает смерть растения, он изобрел морограф, или устройство, фиксирующее смерть. Большинство растений погибало при 60 градусах Цельсия с вариациями в зависимости от возраста и индивидуальных особенностей каждого растения. Если способность растения к сопротивлению неблагоприятным условиям была подорвана усталостью или ядом, то предсмертные конвульсии могли наступить даже при 23 градусах Цельсия. В момент смерти растение выбрасывало огромное количество электрической энергии. Пятьсот горошин свежего зеленого горошка могли бы сгенерировать напряжение в пятьсот вольт — вполне достаточно, чтобы убить повара; но его спасает только то, что горошины не так часто соединяются в последовательную цепь.

Все думают, что растения обожают углекислый газ, и чем больше, тем лучше. Но Боше доказал, что чрезмерное количество углекислоты приводит к удушению растений, но их, как и животных, можно оживить с помощью кислорода. Растения, как и человек, испытывают опьянение, если им ввести джин или виски, они качаются, теряют сознание, затем постепенно приходят в себя с явными признаками похмелья. Эти и сотни других наблюдений были включены в два массивных тома, опубликованные в 1906 и 1907 годах.

Книга «Реакция растений как средство для физиологических исследований» (Plant Response as Means of Physiological Investigation) была толщиной в 781 страницу и содержала описание 315 отдельных экспериментов. Их результаты шли вразрез с одним укоренившимся стереотипом, который Боше описывал так: «По вполне правдоподобной аналогии с процессом выстрела из ружья и принципом работы двигателя внутреннего сгорания, все привыкли думать, что реакция на стимулы должна непременно иметь природу взрыва с неизбежным падением уровня энергии». Из экспериментов Боше явствовало прямо противоположное: движение и реакция, восходящий ток сока и процесс роста в растениях происходят благодаря поглощению энергии из окружающей среды. Растения способны накапливать и хранить в себе эту энергию для будущего использования.

Эта революционная идея и особенно открытие нервной системы у растений была принята ботаниками с хорошо замаскированной враждебностью. «Ботаническая газета» (Botanical Gazette) похвалила Боше за его революционные открытия, но заметила, что эта книга «не без ошибок, из-за недостаточной осведомленности автора об объектах своих исследований».

Несмотря на ворчание ботаников, Боше отправил в печать свою следующую не менее массивную книгу «Сравнительная электрофизиология» (Comparative Electro-Physiology) с описанием 321 эксперимента. И конечно же, материал книги противоречил принятой в то время научной доктрине. Вместо того, чтобы твердить о многочисленных различиях между реакцией в растительных и животных тканях, Боше неустанно упоминал об их замечательном сходстве. По всеобщему убеждению нерв двигаться не может, однако ученый бесспорно доказал обратное. Движение нерва можно вызвать не только электричеством, но и более щадящими механическими способами. Считалось, что растения не способны к возбуждению, но Боше продемонстрировал, что у них такая способность есть.

Индиец выдвинул даже более еретичные идеи. Он утверждал, что нерв растения вообще ничем не отличается от нерва животного: «И действительно, сходство между реакцией растений и животных настолько поразительно, что результаты наблюдения реакции растения можно успешно использовать в изучении соответствующей реакции животного. Также объяснения феноменов в более простом растительном мире полностью подходят для разъяснения феноменов в более сложном мире животных».

Боше идет еще дальше в своих выводах: если интенсивность электродвигательной деятельности становится выше или ниже определенного уровня, то нарушается закон Флюгера о полярности тока. Более того, якобы невидимые глазу нервные импульсы, если соотнести их с изменением формы и движением организма, вполне поддаются визуальному изучению.

У редакторов авторитетного научного журнала «Природа» (Nature) сперло дыхание от таких смелых выводов. Про первую книгу Боше они высказались так: «Эта книга действительно изобилует интересной и виртуозно скомпонованной информацией. Можно сказать, что эта книга имеет огромную ценность и следует рекомендовать ее всякому. Да только трудно поверить во все, что в ней написано». Не менее противоречивой была и рецензия на вторую книгу: «Всякий исследователь физиологии растений, мало-мальски знакомый с основополагающими классическим идеями в этой области, поначалу будет немало озадачен материалами этой книги. Ее объяснения логичны и последовательны, однако она не имеет ничего общего с существующими знаниями в физиологии растений и не пользуется какими-либо общепринятыми принципами. Это усугубляется полным отсутствием ссылок на работы других исследователей». Ну какие тут могут быть «другие исследователи»? Автор рецензии, привыкший к строгому разграничению наук, еще не понимал, что имеет дело с гением, вырвавшимся на полвека вперед тогдашней науки.

Боше подытожил свое мировоззрение таким образом: «Огромный храм природы состоит из различных зданий и пристроек, в каждое из которых есть отдельный вход. Физик, химик, ботаник входят в этот храм через разные двери, каждый работает со своей областью знаний и думает, будто она совершенно не связана с другими. Отсюда мы имеем разделение природных феноменов на неорганический, растительный и животный миры. Такой подход несостоятелен. Мы должны всегда помнить, что целью всех исследований является достижение знания в его абсолютной целостности».

Есть еще одна причина, по которой физиологи не могли принять революционные открытия Боше. Просто они не могли в точности воспроизвести изобретенные ученым деликатные приборы. Тем временем набирала обороты критика в адрес основной идеи о том, что реакции растений аналогичны реакции обладающих нервной системой животных. Это заставило Боше принять новое решение: разработать и сконструировать усовершенствованные инструменты для автоматической стимуляции и записи реакции. Для выявления быстрых движений растения Боше изобрел резонансное записывающее устройство, способное измерять время с точностью до тысячной доли секунды. Также он сконструировал специальный осциллограф для обнаружения медленных, сильно растянутых во времени движений.

С помощью своих новых инструментов Боше получил совершенно неопровержимые результаты фиксации нервных импульсов, и даже Королевское общество на этот раз напечатало его статью в своих «Философских докладах». В этом же году ученый опубликовал третью объемистую