Стефано Манкузо - Революция растений

• Название: Революция растений
• Автор: Стефано Манкузо
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-04-094383-8

Новая книга Стефано Манкузо также посвящена уникальным и неожиданным возможностям растений. Жизнь в экстремальных условиях, защитная маскировка от хищников, передвижение без потребления энергии, наконец, манипуляция животными и людьми – вот лишь то немногое, о чем рассказывает талантливый ученый. Книга наполнена потрясающими цветными иллюстрациями самих героев!

---

Сложность внутренней организации и функциональные особенности растения требуют высокоразвитой сенсорной системы, которая позволяет его организму эффективно использовать внешнюю среду и быстро реагировать на потенциально опасные изменения. Так, растения, чтобы оценивать ресурсы, поступающие из внешней среды, используют весьма хитроумную сеть, сформированную постоянно растущими корнями, активно ощупывающими почву. Не похоже ли это на Интернет – символ современной жизни, построенный по тому же принципу?

Ничто не может сравниться с растениями по части прочности и способности к инновациям. Благодаря эволюции, растениям удалось выработать разнообразные способности, кардинально отличающиеся от способностей представителей животного мира, и с этой точки зрения они представляют собой гораздо более современные организмы.

Об этом следует помнить, проектируя наше будущее.

Библиография

C. Risen, The world’s most advanced building material is… wood. And it’s going to remake skyline, «Popular science», 284 (3), 2014.

State of the world’s plants, отчет за 2016 Королевских Ботанических садов Кью, см. на сайте https://stateoftheworldsplants.com/report/sotwp_2016.pdf.

I Память без мозга

Память (в наиболее широком смысле) – способность, свойственная множеству организмов, сохранять более или менее длительное время более или менее полную информацию об испытанном воздействии внешних раздражителей и собственных реакциях на него.

Словарь итальянского языка Треккани

Ум – это жена, воображение – любовница, память – служанка.

Виктор Гюго. Послесловие к моей жизни

Мы обладаем огромной памятью, о которой не отдаем себе отчета.

Дени Дидро

Мы привыкли определять растение по той его части, которая находится над землей. А на самом деле корневая система составляет порой не менее половины тела растения, и это, пожалуй, самая интересная его часть

Растения или животные: опыт, который учит

Я часто думаю о разумности растений, поэтому не мог обойти вниманием и их способность к запоминанию. Это утверждение может показаться странным, но попробуйте задуматься об этом хотя бы на минуту. Нетрудно представить, что разум может быть результатом работы не одного-единственного органа, что это свойство жизни, и он не обязательно базируется в мозгу. Растения, с этой точки зрения, служат весьма очевидным доказательством того, что мозг есть всего лишь эволюционная «случайность», присущая относительно меньшему количеству живых существ, – животных, – в то время как для подавляющего большинства, то есть растений, характерно развитие разума без формирования специального органа, для этого предназначенного. С другой стороны, решительно невозможно вообразить себе разум, который не базировался бы на той или иной форме памяти.

Память на самом деле является отдельной от разума характеристикой живого существа: без нее невозможно учиться, а способность к обучению является одним из свойств, лежащих в основе интеллекта. Может ли существо, обладающее инстинктами, быть неспособным повысить эффективность реакции на повторяющиеся проблемы одного и того же типа? Я уверен, каждый из нас осознает, что порой решает повторяющиеся жизненные задачи одним и тем же манером, отдавая себе отчет в том, что это неправильно. Я также думаю, что любой мог бы привести многочисленные примеры из жизни друзей или родных, упорно не меняющих свои способы реагировать на одни и те же, неизменно возникающие в их жизни личные проблемы. Однако это только поверхностное впечатление: за вычетом ряда исключений или случаев особых патологий, живые организмы вполне способны учиться на собственном опыте. Растения тоже следуют этому принципу и реагируют – только более тонко и точно – на повторяющиеся изменения, возникающие в окружающей среде. Это было бы невозможно без способности сохранять некую часть информации, относящуюся к способу выживания в тех или иных меняющихся обстоятельствах, иными словами – без памяти.

Однако слово «память» практически не используется в описании деятельности растений, аналогичной той, для которой животными используется мозг. Когда речь идет о растениях, у которых нет такого органа, наука использует специфические термины: «акклиматизация», «отвердение», «кондиционирование», «гидроизоляция»… Вся эта словесная эквилибристика, придуманная за годы исследований учеными, нужна только для того, чтобы не использовать старое, удобное и простое слово «память».

Тем не менее все растения способны учиться на собственном опыте и обладают механизмом запоминания. Приведем пример: представьте себе какое-нибудь растение, например, оливковое дерево, которое переживает некий стресс: засуху, засоление почв или нечто тому подобное. Оно непременно внесет изменения в собственное строение и метаболизм, чтобы обеспечить выживание. Ничего странного, не правда ли? Если спустя некоторое время мы подвергнем это же растение воздействию тех же факторов, возможно даже в более агрессивной форме, мы сразу же заметим: оно ответит на стресс значительно успешнее. Значит дерево выучивает урок! Оно каким-то образом сохранило следы использованных решений и, когда понадобилось снова приспосабливаться, быстро их извлекло и среагировало более эффективно и точно.

Таким образом, растение чему-то научилось и сохранило в памяти лучшее решение, наиболее подходящее для выживания.

У растений нет короткой памяти

Сравнительные исследования памяти, – в отличие от изучения многих других присущих растениям важных способностей, демонстрирующих явное сходство с аналогичными способностями животного мира (такими как интеллект, коммуникативные способности, способность к разработке стратегии защиты, поведенческие характеристики и т. д.), – начались не так давно, хотя некоторые теории уже сформировались. Первый ученый, который занялся этим вопросом, оправдал возложенные на него ожидания. Речь идет, конечно же, о Ламарке. О Жане-Батисте Пьере Антуане де Моне, шевалье де Ламарке (1744–1829). Торжественность имени вполне соответствует важности его вклада в науку. Отец биологии – в прямом значении слова, поскольку именно он придумал это название – интересовался, как и все натуралисты той эпохи, жизнью растений. А в особенности – феноменом быстрых движений, присущих так называемым «чувствительным растениям» (то есть тем, которые мгновенно и явственно реагируют на определенные раздражители). Значительную часть своей долгой научной жизни он посвятил детальному исследованию механизма закрытия листьев у растения Мимоза стыдливая (Mimosa pudica), стараясь понять, что приводит его в действие. Следует отметить, что у нас до сих пор нет четкого представления об этом механизме.

Мимоза стыдливая в цвету: соцветия розового цвета утыканы многочисленными удлиненными тычинками, придающими растению забавную пушистость.

Полагаю, все знают, что это за растение. Сегодня мимозу продают даже в супермаркетах. Однако для тех, кто никогда не видел этого цветка, поясню: речь идет о необычном и изящном растеньице, которое, в полном соответствии со своим названием, деликатно складывает листочки воистину стыдливым движением в ответ на внешнее воздействие (например прикосновение).

Именно благодаря мгновенной реакции, столь редкой в растительном мире, эта необычная жительница тропических лесов американского континента, прибыв в Европу, вызвала огромный интерес.

Ею интересовались такие выдающиеся ученые, как Роберт Гук (1635–1703), великий английский естествоиспытатель, усовершенствовавший микроскоп и описавший впервые в истории клетку, а также французский врач Анри Дютроше де Неон (1776–1847), считающийся отцом биологии клетки. Таким образом, на протяжении многих лет Мимоза стыдливая была настоящей звездой ботаники.

Перед ее колдовским очарованием не устоял и наш шевалье де Ламарк, который самым детальным образом изучил ее поведение с помощью многочисленных и порой довольно оригинальных экспериментов. Одна способность мимозы сразила Ламарка просто наповал. Если растение подвергать повторяющимся воздействиям одинакового характера, некоторое количество листьев прекращает реагировать и полностью игнорирует все последующие стимуляции. Ламарк был прав, приписав это поведение «усталости»: складывая листья раз за разом, растение растратило все запасы энергии, у него просто кончились силы. Нечто подобное происходит во время работы мышц у животных, которые не могут двигаться до бесконечности. Такой же ограниченный запас энергии оказался присущ и мимозе. Однако не во всех случаях.

Ламарк отметил, что иногда, после серии одинаковых раздражений, «субъект» перестает складывать листья задолго до исчерпания запасов энергии. Это явление озадачило ученого, он не мог понять причину подобного – явно непредсказуемого – поведения. Загадка оставалась неразгаданной до тех пор, пока в один прекрасный день исследователь не наткнулся на результаты опытов своего коллеги.