Умные растения

Да и на кухонных полочках со специями у нас стоят почти сплошь растительные яды. Такие пряности, как чеснок, перец, тимьян, душица и прочие, даже увеличивают наш аппетит, однако были «придуманы», чтобы остановить голодных насекомых. Типичный «капустный» запах брокколи или брюссельской капусты — той же природы: его источник — горчичное масло, при помощи которого растение борется с гусеницами.

После еды мы пьем ароматный кофе, а живительный алкалоид кофеин, содержащийся в нем, вообще-то направлен против кофейных вредителей. К примеру, подопытные гусеницы, получившие пищу с добавлением кофе, стали гиперактивными, утратили координацию движений, а пауки-крестовики после приема кофеиносодержащего питания обрели бледный вид и не справились с задачей, когда им понадобилось сплести сеть. Работали они лихорадочно, но получалась у них беспорядочная паутина, лишенная какой-либо структуры. В некотором смысле я могу с этим согласиться: после двух кружек кофе мой почерк выглядит таким же бессвязным.

Оптимальная доза

Чуть ли не каждое растение производит защитные химические вещества, стремясь сжить со свету по меньшей мере часть своих врагов. И это еще не признак особенной хитрости или даже ума, потому что защита при помощи яда ни в коем случае не подразумевает наличие когнитивных способностей — смекалки или сообразительности. Но если речь заходит о дозировке, я уже не так уверен в правильности этого соображения.

В некотором смысле определенные растения ведут себя на удивление разумно. Они так регулируют производство яда, словно и вправду способны определять нужную дозу в зависимости от необходимого эффекта. Если растению грозит с трудом компенсируемый или даже непоправимый ущерб, оно производит максимальную концентрацию защитных ядов. И напротив: если последствия легко устранить, это же самое растение может себе позволить слабую защиту с минимальными порциями ядовитых веществ. Если кто-то из вас в задумчивости морщит лоб и ожидает какое-нибудь подтверждение этому заявлению, я его прекрасно понимаю. Приведу не такие уж и новые, но часто недооцениваемые факты.

Растения, произрастающие на плохих почвах с низким содержанием минеральных веществ, в основном содержат больше фенолов, препятствующих перевариванию. Они более ядовиты, и тому есть разумное объяснение — при скудном рационе (будь то недостаток азота, серы, фосфора, калия, кальция или магния) утраченную листву очень сложно компенсировать за счет новых процессов роста. Лучше полностью положиться на хорошую защиту и вовсе не допустить потерь. Так, в листьях бука, растущего на бедных песчаных почвах, содержится в десять раз (!) больше фенолов, чем у бука, уходящего корнями в хорошие известковые почвы. А растения, живущие на обделенных питательными веществами столовых горах Венесуэлы, содержат в листьях так много танинов, что эти вещества влияют на цвет воды в ручьях и речках, придавая им коричневый оттенок.

Самое интересное заключается в том, что каждое растение самостоятельно решает, насколько высоким должно быть содержание яда. Оно проверяет наличие питательных веществ в почве и в соответствии с этим определяет свою собственную защитную стратегию.

Это свойство было изучено на ивах. Черенки ивы с одного и того же куста генетически одинаковы, как близнецы, но ведут себя по-разному. В зависимости от качества почвы они регулируют содержание фенолов в своих листьях. Если почва скудная, защита выше, если питательных веществ в почве больше, листья содержат меньше яда — потому что во втором случае последствия повреждений легче перенести и устранить. Генетически одинаковые растения ведут себя как две разные личности — они взвешивают и просчитывают все наперед, желая извлечь из ситуации максимум пользы.

Как они принимают решения и какие клетки берут на себя подсчет концентрации фенолов, до сих пор не выяснено. Но несомненно, привычное представление о растениях как о пассивных живых существах, не способных делать собственный выбор, совершенно не оправданно.

Стандартная стратегия защиты ядом у растений на удивление гибка — если не сказать, интеллектуальна — и легко подстраивается под ситуацию. Но у нее есть и существенный недостаток. Она слишком затратна.