О чем думают растения? Тайная жизнь, скрытая от посторонних глаз

Листопадные растения типичны для климатических зон со сравнительно холодными зимами. В тропиках и субтропиках с мягким климатом и постоянным количеством солнечного света листопадные растения не встречаются. Здесь преобладают вечнозеленые растения. Но в регионах с умеренным или континентальным климатом смена жаркого летнего и холодного зимнего сезонов влияет на поведение растений точно так же, как и на поведение животных. Мы знаем, что там, где зимы особенно холодные, некоторые животные впадают в спячку, что позволяет им пережить холод и недостаток пищи. Сон – очень эффективный способ преодолеть трудное зимнее время. Он насколько эффективен, что растения избрали ту же стратегию. При наступлении первых холодов листопадные растения начинают терять листья – самую чувствительную и подверженную замерзанию часть организма – и впадают в зимнюю спячку. В мире растений этот периодический сон, защищающий организм от неприятных климатических воздействий, называют «покоем», однако суть этого состояния в точности такая же, как зимняя спячка в мире животных. Растения замедляют свой жизненный цикл, «закрывают глаза», спят всю зиму и просыпаются весной, формируя бутоны и новые листья, которые «открывают глаза».

Обсуждая проблему зрения у растений, мы обязательно должны упомянуть Готлиба Хаберланда (1854–1945), теории которого взбудоражили научный мир в середине прошлого века. Этот великий австрийский ботаник выдвинул гипотезу, которую не смог проверить экспериментальным путем: он предположил, что клетки растительного эпидермиса функционируют как настоящие линзы, позволяя растениям различать не только освещенность, но и форму предметов. Ученый считал, что растения используют эпидермальные клетки точно так же, как мы используем роговицу и хрусталик глаза, чтобы получать реальные изображения окружающих предметов.

Обоняние

Интригующая гипотеза Хаберланда до сих пор остается непроверенной, так что мы пока не можем утверждать, что растения способны распознавать форму предметов, хотя, безусловно, чувствительны к свету и обладают своеобразным зрением. Но когда речь заходит об обонянии, мы вынуждены признать, что, как это ни странно звучит, растения обладают весьма чувствительными «носами». Конечно же, мы не говорим о таких же органах чувств, как у нас с вами. Чувствительность растений не сконцентрирована в определенной части организма, и, если мы чувствуем запах только носом, растения делают это всем существом.

Чтобы почувствовать запах, мы вдыхаем носом воздух, который проходит через обонятельный канал, выстланный рецепторами химических веществ. Эти рецепторы захватывают присутствующие в воздухе молекулы и посылают соответствующие нервные сигналы с информацией о запахе в головной мозг. Обонятельная активность растений распределена по всему организму: представьте себе, что у нас не один нос, а миллионы крошечных носов во всем теле. От корней до листьев растения состоят из миллиардов клеток, на поверхности которых часто имеются рецепторы для летучих веществ, способных запускать серию информационных сигналов во всем организме. Представьте себе эти рецепторы в виде разнообразных замочков, расположенных на поверхности клеток, а запахи – в виде разнообразных ключей. Каждый замок открывается при контакте с правильным ключом, и в результате запускается механизм распространения обонятельной информации.

Но какую роль играют запахи в жизни растений? Растения используют «запахи» (т. е. биогенные летучие органические соединения, БЛОС) для получения информации о своем окружении и для общения друг с другом и с насекомыми. И это происходит постоянно (подробнее об этом мы расскажем в разделе «Общение между растениями и животными» в главе 4). Все издаваемые растениями запахи, например, запахи розмарина, базилика или солодки, эквивалентны конкретным сообщениям – это «слова» в мире растений, их лексикон. Миллионы различных химических соединений в языке растений выступают в роли сигналов, но мы знаем об этом очень мало. Нам известно, что каждое соединение передает точную информацию, такую как предупреждение о близкой опасности, сигнал для привлечения или отталкивания животных или какое-то другое сообщение. Конечно же, мы давно знаем, что все покрытосеменные (ангиоспермы, от греческих слов angeion —

сосуд и sperma – семя) производят специфические запахи для общения с опыляющими их насекомыми. В таком случае речь идет о «частных» сообщениях, не предназначенных для других растений, и имеющих одну определенную цель. Но зачем шалфей, розмарин или солодка испускают свой типичный аромат даже тогда, когда не имеют цветов? Мы знаем только, что у них есть на это причина: на производство пахучих молекул затрачивается энергия, и ни одно растение не будет растрачивать энергию попусту! Однако от этого простого наблюдения до интерпретации растительных запахов лежит долгий путь.

Запахи играют огромную роль в жизни растений.