Стефано Манкузо — нейробиолог растений, профессор Флорентийского университета, директор международной лаборатории растительной нейробиологии во Флоренции и основатель Международного общества поведения и передачи сигналов среди растений. В соавторстве со своей коллегой Алессандрой Виолой он выпустил книгу «О чем думают растения», посвященную революционному тезису: растения куда больше похожи на животных, чем мы привыкли считать. Возможно, они даже обладают интеллектом!
Уже во времена Аристотеля и Демокрита велся спор о том, можно ли считать растения живыми. Основными признаками живых существ считалась возможность к движению, размножению, дыханию и питанию, способности проявлять чувства. И с точки зрения античных людей растения обладали только возможностью размножаться, следовательно, не могли считаться живыми.
Начиная с эпохи просвещения и развития ботаники как науки, представление о растениях начало меняться, но научный процесс до сих пор проходит медленно из-за специфических «тормозов» человеческого восприятия.
По мнению авторов книги, на это есть несколько причин:
- Подсознательная зависимость от растений мешает людям признавать их как равных: у людей сложилась картина мира, в которой человек занимает главенствующее положение. При этом уже давно очевидно, что все живые организмы на Земле зависят от растений и не могут без них существовать. Стефано и Алессандра сравнивают эту психологическую особенность с зависимостью детей от родителей и их стремлением отдалиться от них по мере развития.
- Невозможность мыслить во временных масштабах продолжительности жизни растений: это мешает принять многие особенности их жизненного цикла.
- Из-за различий растений и животных в науке традиционно сложилось восприятие растений как «второй скрипки»: на протяжении многих лет открытия, совершенные при исследовании растений, не отмечались наградами и не воспринимались серьезно до тех пор, пока подобные опыты не проводились на животных. Например, эксперименты по генетике впервые были проведены в XIX веке на растениях, но только через 40 лет, после исследований на животных, эта дисциплина начала активно развиваться.
Растения и их возможности
Учитывая последний фактор, Стефано и Алессандра на протяжении всей книги сравнивают растения с животными, подчеркивая причины различий и неочевидные сходства. Растения устроены принципиально иначе, чем животные, их организмы – это модульные колонии, тогда как каждое отдельное животное «неделимо» и не может существовать без некоторых жизненно важных органов. Растения могут выжить, даже будучи съеденными на 80-90% за счет того, что ни один их орган не является незаменимым, а возможности регенерации многократно превосходят возможности животных. У растений нет сердца, органов пищеварения, нервной системы, органов чувств и прочего — все функции, которые они выполняют у животных, распределены по всему растению. Такая «децентрализация» усложняет для людей восприятие основных чувств, которые представлены у растений точно так же, как у животных:
- Зрение. Растения обладают светочувствительностью, основным признаком зрения. Они распознают источники света и могут определять его качество. У растений «зрение» распределено по всему организму — светочувствительны не только листья и наземная часть растения, но и корни. В лабораторных условиях корни растений, высаженных в прозрачную гелевую среду, растут быстрее, стремясь найти укрытие от нежелательного для них света.
- Обоняние. В основе этого чувства – чувствительность клеток к находящимся в воздухе молекулам химических веществ. В случае растений, они улавливают даже незначительные концентрации биогенных летучих органических соединений и сами испускают их, общаются при помощи запахов между собой и подают сигналы насекомым.
- Вкус. Растения также способны распознавать химические вещества, находящиеся в почве. Доказано, что корни растений тянутся к тем местам, где выше концентрация полезных для них веществ. Причем они способны уловить даже незначительные концентрации, что показывает развитость этого чувства.
- Тактильные ощущения. Самый яркий пример наличия у растений этого чувства — факт, что некоторые растения сворачивают листья от прикосновений, как мимоза или росянка. При этом это нельзя назвать безусловным рефлексом — растения реагируют так на потенциальную угрозу, но игнорируют падение капель дождя.
- Слух. Важно учитывать, что звук – это колебания звуковой волны, улавливаемые слуховыми органами. Физика этого процесса не уникальна для воздушной среды, звук колебаниями также распространяется в почве и в воде, причем на большие расстояния. Эти колебания и улавливают растения, для них важен не характер звука, а его частота.
Также у растений можно выделить ряд специфических чувств, отвечающих за определение влажности, гравитационных и электромагнитных полей, концентраций веществ и так далее.
Общение и реакция
Самая обширная глава книги посвящена тому, как растения передают информацию окружающему миру и как различные части растения общаются между собой. У растений нет нервной системы, но есть необходимость координировать действия всего организма и оперативно передавать информацию от корней к листьям и наоборот. Эту функцию выполняет сосудистая система, по которой проходят химические, гидравлические или гормональные сигналы. При этом для быстрой передачи информации используются электрические сигналы, которые передаются не по нервам, а напрямую через мембраны клеток.
При помощи такой децентрализованной системы растение способно реагировать на состояние окружающей среды, повреждения и другие происходящие с ним события. Например, при нехватке воды в почве листья получают сигнал закрыть поры (устьица) и снизить испарение воды с поверхности.
Также растения общаются между собой, с другими растениями и с животными, причем используют для коммуникации широкий спектр инструментов. Основным способом коммуникации служат химические молекулы, выделяемые разными частями растения. Они образуют своеобразный «язык», части которого специфичны для определённых видов. При помощи химических сигналов растения находят себе подобных, определяют чужаков, приманивают насекомых либо отпугивают вредителей. Растения также способны вступать в симбиотические отношения с другими организмами – грибами, насекомыми и бактериями. На последние стоит обратить особое внимание:
Если бы нам удалось перенести симбиотические отношения между азотфиксирующими бактериям и бобовыми растениями (к которым относятся, среди прочих, соя, нут, чечевица, зеленый горошек и бобы) на другие продовольственные культуры, мы бы в корне изменили возможности сельского хозяйства.
Представьте себе: больше нет азотных удобрений, не загрязняются почва, грунтовые воды, реки и океаны, Адриатика не зарастает водорослями, а урожай растет, и население планеты удается прокормить, не заражая атмосферу: в реализацию этой мечты стоит вложить средства, ради этого стоит интенсифицировать исследования, причем сделать это нужно быстро, чтобы избежать необратимых последствий.
За пределами симбиотических отношений, растения пользуются помощью самых разных видов животных для размножения на разных стадиях – от опыления до распространения семян. В этом случае средством коммуникации выступают выделяемый цветами нектар, специфический вкус плодов и другие способы привлечь животных. В том числе существуют растения, обманом завлекающие насекомых для опыления, не давая им никакого вознаграждения взамен.
На любом рынке всегда присутствуют как честные, так и бесчестные торговцы. Кто-то осуществляет равноценный обмен, а кто-то норовит обмануть. С растениями то же самое.
Еще одна интересная особенность, которой обладают растения — умение звать на помощь. Некоторые виды растений способны распознавать агрессора и звать на помощь его биологического врага. Например, некоторые виды фасоли при нападении одного вида клещей выпускает в воздух химические вещества, привлекающих другой вид клещей, но уже хищных. Среди животных такое поведение не так сильно распространено, но многие растения, в том числе культурные, проявляют его постоянно.
Мыслительный центр и новые права
Можем ли мы предположить, что у растений есть интеллект и их деятельность осмыслена?
Вслед за Чарльзом Дарвином и другими ботаниками, авторы предполагают, что роль «мыслительного центра» растений играют верхушки корней. Это самая чувствительная и сложная часть растения, участвующая в принятии множества жизненно важных для организма решений: в какую сторону расти, какие питательные вещества искать, какие сигналы посылать листьям и так далее. Стефано и Алессандра сравнивают корни растения одновременно с двумя вещами: колонией муравьев и интернетом. Другими словами — коллективным разумом. Интеллект растений остается совершенно чуждым для нас лишь по той причине, что они «медленнее» нас и не имеют таких же как у нас специализированных органов.
Представьте себе, что в один прекрасный день нам придется встретиться с разумной инопланетной формой жизни. Сможем ли мы хотя бы распознать ее, не говоря уже о том, чтобы найти способ общения? Возможно, нет. По-видимому, мы не умеем распознавать интеллект, отличный от нашего, и ищем не инопланетный разум, а свой собственный, затерявшийся где-то в космосе.
Авторы книги предлагают задуматься о том, что сравнительно недавно животные получили права и защиту, в которой они нуждались уже давно. Но растения также находятся под угрозой, хотя от них зависит существование жизни на земле. Возможно, пора признать также их права и изменить свой образ мышления, в котором растения все еще выступают на вторых ролях.
Источник:
Стефано Манкузо, Алессандра Виола // О чем думают растения. Тайная жизнь, скрытая от посторонних глаз.
