Интеллект растений. Удивительные научные открытия, доказывающие, что растения разумны

Глава 3 Общаются ли растения?

Я просыпалась на рассвете, потому что некоторое время назад обратила внимание, что именно в это время мир наиболее активен. Как я раньше этого не замечала? На рассвете все вокруг сверкающее, оживленное. День в самом зените по сравнению с этими моментами казался мертвым периодом. Птицы в солончаке под домом истошно кричали, словно глотнули крепкого кофе. Мне до такого состояния было еще далеко, по крайней мере в тот момент, но мне нравились эти минуты утренней полудремы, пока разум не переключался на более прозаические дела. Я находилась в писательской резиденции на Пойнт-Рейес в Калифорнии, где продолжала размышлять и писать о растениях. Мне хотелось понять, какие вопросы задавать, по какому руслу направить свое любопытство. Наша небольшая группа жила прямо на краю разлома Сан-Андреас, одной большой тектонической плиты, обращенной через солончак на другую. Двор был засажен растениями из семейства шалфейных, на мой взгляд, правящими монархами царства душистых растений, источающими аромат камфары и пряного масла. Здесь были огромные экземпляры пустынного пурпурного, серебристо-голубого шалфея и маргаритки из Медного каньона с тысячью золотых цветков. Густые кусты глянцевого розмарина были усыпаны нежно-голубыми цветами, которые на ночь закрывали свои похожие на крылышки лепестки.

Я вышла на крыльцо. Бородатый лишайник, прилепившийся к белой березе, выглядел так, словно нарочно пробирался вверх по молодому дереву, облепляя ствол, как гетра. По нижним ветвям он тоже продвигался клоками. В какой-то момент мне почудилось, что он хитроумно застыл на месте как раз когда я на него взглянула. Время для лишайника течет медленнее, чем для человека, поэтому я предположила, что он, как и все его собратья, находится в движении, но замер, когда его заметили. Я, как олень, принюхивалась к воздуху, кралась по заросшей кустарником лужайке, словно любое резкое движение могло рассеять завесу аромата. Но этого не произошло: конечно, эти запахи были предназначены не для меня. Накануне вечером я прочитала о новых теориях, посвященных языку растений, которые, несомненно, повлияли на мой разум в рассветные часы. Ученые утверждали, что с помощью языка запахов можно передавать сообщения по воздуху. Я начала понимать, что вокруг меня разыгрывается многоплановая драма, в которой больше персонажей и сюжетных линий, чем в русском эпосе. Некоторые из этих запахов я могла учуять, но было и много других, различить которые моему носу не хватило чувствительности.

Для начала я решила выяснить, общаются ли растения. И если да, что это меняет? Общение подразумевает осознание себя и того, что лежит за его пределами, – существования других «я». Общение – это протягивание нитей между людьми. Это способ сделать одну жизнь полезной для других, сделать себя важным для других «я». Оно объединяет отдельных индивидуумов в сообщество. Если и правда все в лесу или поле находится в состоянии общения, это меняет их природу и представление о том, что такое растение. Что такое растение без средств коммуникации? Оболочка. Лес без общения не лес.

Накануне вечером я читала статью, которая раз и навсегда изменила ботанику[62]. К тому времени она уже была почти забыта и, похоже, исчезла в цифровом формате; Ричарду (Рику) Карбану, специалисту по растениям и насекомым из Университета Калифорнии в Дэвисе, пришлось прислать мне ее фотокопию. Я узнала, что из-за нее вспыхнули споры, которые положили конец карьере по крайней мере одного ученого и поставили вопрос о коммуникации растений перед будущими ботаниками. Но учитывая последствия, которые статья вызвала, ее тон показался мне довольно безобидным. Язык предельно сдержанный. Почему нет? Статья балансировала на острие ножа; выводы оказались настолько новаторскими, что их было легче отвергнуть, чем принять. В то время, когда она была написана, отвержение считалось обычным делом. Ситуация в биологии растений оставалась напряженной. Дэвид Роудс должен был действовать осторожно.

Шел 1983 год, и последствия книги «Тайная жизнь растений» все еще ощущались. Дэвид Роудс – для многих Дейви – работал зоологом и химиком в Вашингтонском университете и в основном изучал насекомых. Грузный общительный англичанин, заядлый курильщик, который в разговоре активно жестикулировал. Его густые усы свисали у уголков рта, он имел привычку зажмуриваться, когда смеялся. Он относился к результатам своего труда со звериной серьезностью и любил ставить эксперименты, на которые почти не тратился, придумывая приманки для насекомых из того, что можно найти в продуктовом магазине. Его статья изменит все и по жестокому стечению обстоятельств положит конец его карьере. Ведь тогда ему никто не верил.

Статья, опубликованная в журнале «Устойчивость растений к насекомым», относительно малоизвестном (можно ли в это поверить?) издании Американского химического общества, завернула свое провокационное предложение в войлочные оболочки наукообразной речи. На протяжении двенадцати страниц Роудс добросовестно фиксировал данные о весе гусениц в куколках и потере листьев на деревьях. Несколько лет он наблюдал, как университетский экспериментальный лес опустошался в связи с нашествием гусениц-коконопрядов. Но вдруг что-то изменилось – гусеницы стали умирать. Почему, задается он вопросом, прожорливые гусеницы вдруг перестали питаться, оставляя листья деревьев нетронутыми? Почему они внезапно вымерли?

Ответ, как выяснил Роудс, оказался невероятным, удивительным и парадоксальным: деревья общались друг с другом. Деревья, до которых гусеницы еще не добрались, были подготовлены: они превратили листья в оружие. Гусеницы, которые их ели, заболевали и умирали.

То, что между деревьями существует связь через корни, было установлено раньше, но здесь дело обстояло иначе. Чтобы передавать информацию таким образом, деревья находились слишком далеко друг от друга. Но сообщение о приближении гусениц все равно дошло. Роудс не смог скрыть волнения по поводу того, что это все значило. Когда все возможности для простого описания были исчерпаны и ничего не оставалось делать, как высказаться, Роудс не удержался и выпустил джина из бутылки, используя самый эмоциональный знак препинания: «Это позволяет предположить, что результаты могут быть обусловлены феромонами, передающимися по воздуху!»[63] По его словам, деревья подавали друг другу сигналы на больших расстояниях по воздуху.

Общение – это еще один из многих основных жизненных процессов, не имеющих общепринятого научного определения. Для большинства из нас общение – это нечто, что мы передаем другому существу, то, что ему необходимо знать. Это предполагает сложную форму преднамеренности, продуманности и осознания причинно-следственных связей. Возможно, это и так, но общение – в зависимости от того, как вы его определяете, – началось еще до появления более сложных форм жизни, с возникновением первого многоклеточного организма, по меньшей мере шестьсот миллионов лет назад.

Эти автономные маленькие «я» дрейфовали в древнем море, самостоятельно прокладывая свой путь. Для возникновения более сложных форм отдельные клетки должны были обмениваться информацией друг с другом.

И по сей день, чтобы объединиться в организм, каждая клетка в нем должна знать, кто она и что делает. Одни клетки понимают себя через другие; например, в цепочке из трех экземпляров третья клетка знает, что она именно третья – и, следовательно, наделена особой задачей, стоящей перед третьими клетками, – потому что ей известно о присутствии первой и второй. Такова природа самоорганизующейся системы, целостного организма. Но откуда эта клетка знает, что она именно третья, остается загадкой. Мы знаем, что информацию должны ей передать клетки-коллеги[64]. Эта коммуникация, какой бы она ни была, начинается с первого клеточного деления, когда одна клетка превращается в две, а затем в четыре – такова стратегия, которую использует каждый многоклеточный организм для роста. Может быть, способ передачи информации электрический? Химический? Какая-то другая форма? Неизвестно. Природа коммуникации также остается главным вопросом в эмбриологии млекопитающих: нам хотелось бы знать, как сперматозоид и яйцеклетка самоорганизуются, чтобы создать нас[65].

Клетки растений тоже так делают. В самом смелом понимании этого термина они «разговаривают» друг с другом. Таким образом, каждая клетка понимает, для чего она предназначена или, говоря иначе, кто она[66]. Барбара Мак-Клинток, нобелевский лауреат по генетике, обнаружившая, что гены могут менять свое положение в кукурузе, назвала это клеточное осознание «знанием, которое клетка имеет о себе».

Когда клетки разговаривают, происходят великие вещи. Вся жизнь растений протекает на основе этих основополагающих взаимодействий. В 2017 году исследователи из Бирмингемского университета выявили наличие внутри спящих семян «центра принятия решений»[67], который интегрирует информацию и определяет, когда растение должно появиться на свет. Он состоит из кластера клеток, расположенных на кончике эмбрионального корня семени. Клетки сообщают друг другу о содержании в семени двух гормонов: одного, способствующего замиранию, и другого, отвечающего за прорастание. Клетки интегрируют информацию об изменении температуры почвы вокруг них, чтобы регулировать каждый гормон. Таким образом кластер клеток определяет, когда нужно щелкнуть выключателем и выйти в мир. Время принятия решения о появлении имеет очень важное значение.

Для более точного решения можно опираться на совокупный ответ множества клеток; принимая решение на основе двух противоположных переменных – относительного количества двух гормонов, оба из которых чувствительны к изменениям температуры, – растение имеет больше шансов сделать правильный выбор в непостоянном мире. Исследователи отметили, что это метод межклеточной коммуникации аналогичен некоторым структурам в мозгу человека. Наш мозг также передает гормоны-антагонисты между клетками, чтобы улучшить процесс принятия решений, когда мир постоянно находится в состоянии изменения. Вместо того чтобы принимать решение о движении мышцы на основе единственного сигнала, мозг делает это, накапливая гормональную информацию от отдельных клеток и отсеивая при этом нерелевантную информацию. По сути, это и есть коммуникация клеток.

Благодаря тому что клетки могут общаться, растения представляют собой самоорганизующиеся системы. Но то, что растения могут намеренно общаться друг с другом, что коммуникация может распространяться не только на одно растение, но и на другие, это относительно новая и все еще спорная концепция в ботанике. Одна ключевая проблема ведет к спорам: нет согласованного определения[68], что считается коммуникацией, даже у животных. Должен ли сигнал посылаться целенаправленно? Должен ли он вызывать ответную реакцию у получателя? Так же, как устоявшегося определения нет для сознания и интеллекта, коммуникация лавирует между философией и наукой, не находя надежной опоры ни в одной из них. Чтобы внести ясность, буду определять коммуникацию как процесс, когда сигнал послан, принят и вызывает ответную реакцию. Заметьте, я не сказала, когда сигнал послан намеренно. Намерение определить сложнее, отчасти потому, что мы не знаем, каково это – быть растением. Намерение представляет собой самую сложную проблему, потому что его нельзя обнаружить напрямую. Мы можем лишь строить знания вокруг проблемы намерения, сужая их окружность и надеясь, что таким образом его форма начнет приобретать понятные нам очертания.

Однако поначалу на научной карте отсутствовала сама идея о том, что растения могут передавать друг другу какую-либо информацию. Все, что знал Роудс, – что мор начался, а затем прекратился. К тому моменту в 1977 году экспериментальный лес Вашингтонского университета уже третью весну подряд подвергался продолжительному и страшному нападению гусениц-коконопрядов. Красная ольха и ситхинская ива, которые обычно могли выдержать несколько месяцев нашествия этих паутинных листоедов, гибли сотнями. Гусеницы почти полностью уничтожали их, то есть насылали на них голод: дерево, лишенное листьев и возможности фотосинтеза в вегетационный период, не может производить сахар и фактически умирает от голода.

Но следующей весной, в 1978 году, баланс сил, казалось, изменился. Теперь уже погибали гусеницы-коконопряды. Их популяции вымирали. На оставшихся листьях деревьев почти не появлялось яиц, тогда как предыдущей весной их находили повсюду. А из тех, что все же были отложены, новые гусеницы не вылуплялись. К весне 1979 года гусеницы исчезли совсем. Деревья перестали умирать, листья оставались целыми и здоровыми. Та к удача повернулась к каждому из участников другой стороной.

Как известно каждому экологу, ничто не меняется в экосистеме просто так, что-то послужило причиной этих изменений. Роудс, имевший докторскую степень по органической химии и зоологии, начал искать объяснение. В течение многих лет он продвигал провокационную идею, не получая особой поддержки со стороны коллег[69]: Роудс считал, что растения, подвергаясь определенным угрозам, могут развивать устойчивость к ним, подобно тому, как иммунная система животных вырабатывает антитела к болезни, с которой организм уже сталкивался. Ученый заметил, что часто насекомые начинают есть растение, а потом прекращают, несмотря на то что остается много хороших листьев. Опять же, в природе ничего не происходит без причины, что-то заставило насекомых остановиться.

Может быть, растение фиксирует вторжение и создает своего рода иммунный ответ? Это объяснило бы задержку: растения функционируют медленнее, чем насекомые, поэтому логично, что и реагировать они будут медленнее. Лабораторные тесты Роудса это подтвердили. Он заметил, что, если листья некоторое время страдали от повреждений, их химический состав менялся: дерево делало их менее питательными. Однако в свете научных представлений о том, как функционируют растения, идея, что они могут активно защищать себя, казалась полной ерундой. По мнению ученых, растения не могут проявлять такую активность или реагировать настолько впечатляюще продуманно. Сторонников у гипотезы Роудса нашлось не много.

Но нашествие гусениц-коконопрядов на территорию университета стало идеальным сценарием для изучения теории в реальном мире. Осажденные деревья в конце концов изменили состав листьев, что привело к гибели гусениц, которые, по сути, умерли от голода и диареи. Роудс был доволен, теория подтвердилась. Но он заметил и другое: листья даже находящихся на отдалении деревьев, до которых гусеницы еще не добрались, тоже изменили состав. Они были готовы к нападению: каким-то образом предупреждение распространилось на большое расстояние. Ученый знал, что растения способны к химическому синтезу и некоторые химические вещества растений распространяются по воздуху. Уже было известно, что созревающие фрукты, например, выделяют в воздух этилен, который способствует созреванию соседних экземпляров. Плодоовощная промышленность использовала это свойство, чтобы бананы на переполненных складах дозревали как раз к моменту продажи, что делало глобальную торговлю скоропортящимися фруктами успешной. Можно предположить, что растительные химические вещества, содержащие и другую информацию – например, что лес находится под угрозой, – тоже могут распространяться по воздуху.

Роудс представил свою гипотезу на конференциях. История о говорящих деревьях быстро разлетелась, ботаники перешептывались и разносили ее как дендрологическую сплетню. Неужели это правда? Но никто из коллег не захотел рисковать и публиковать нечто столь необычное. В итоге открытие оказалось похороненным в малоизвестном издании. Следующие несколько лет Роудс занимался обычными академическими обязанностями: преподавал и читал лекции как приглашенный педагог, в то же время подвергаясь нападкам со стороны коллег в журналах и на конференциях. Он все больше склонялся к роли наставника, находя в студентах и молодых профессорах гораздо больше готовности воспринимать новое, возможно, потому что их еще не ослепил научный консерватизм.

Роудс начал переписываться с Риком Карбаном, новоиспеченным профессором энтомологии, заинтересовавшимся идеей «индуцированной резистентности» – явлением, при котором растение после нападения насекомых изменяет химический состав и становится менее пригодным для дальнейшего поедания. Карбан подумал, что привычное представление, что растения зависят от капризов окружающей среды, может оказаться ошибочным. Он изучал цикад, которые откладывают яйца на деревьях. Когда личинки вылупляются, то падают на землю, зарываются в корни дерева и остаются там на семнадцать лет, высасывая сок. Дереву очень неприятно, что питательные вещества вытекают из нижних частей, не доходя до верхних. Будучи молодым ученым, Карбан прочитал новаторскую работу исследовательницы цикад Джоанн Уайт[70], которая обнаружила, что некоторые деревья способны отыскать на ветке место, где находятся яйца цикад, и выращивать вокруг них каллюс, стискивая яйцо, пока оно не погибнет, не давая вылупиться личинке.

Карбан, как и Роудс, считал, что растения не могут бездействовать. Он пригласил Роудса выступить перед аспирантами. После этого они оставались на связи; Роудс читал рукописи Карбана и оставлял рецензии на его заявки по грантам. Но жизнь Роудса рушилась. Осуждающие голоса все еще звучали, а повторить исследование ему никак не удавалось. На попытки ушло два года – иногда получалось, иногда нет. Роудс подавал заявки на гранты, но постоянно получал отказы и поэтому перестал это делать, что для исследователя равносильно отказу от еды. В конце концов он ушел из мира научных открытий, устроился преподавателем органической химии в муниципальный колледж и открыл мотель на тихоокеанском побережье. В 1990-х годах у него диагностировали последнюю стадию рака, и в 2002 году он умер. Со своей работой он оказался в нужном месте, но в неподходящее время.

Но наряду с этим, по крайней мере для других специалистов, ситуация постепенно менялась. Через полгода после того как Роудс обнародовал свою работу, Ян Болдуин и Джек Шульц, тогда еще молодые исследователи из Дартмутского колледжа, опубликовали очень похожий результат. Не всегда понятно, почему в научной истории судьба благоволит одним и отворачивается от других. В данном случае, скорее всего, совпали удача и дизайн исследования. Свою работу Болдуин и Шульц проводили в безопасных лабораториях. Условия для занятий наукой на открытом воздухе не всегда идеальные, а в лабораториях всегда чистота, контроль и конкретика. Болдуин и Шульц поместили пару саженцев сахарного клена в стерильную камеру[71]. Саженцы находились в одном пространстве, но не соприкасались. Затем исследователи сорвали листья с одного и измерили реакцию другого. Через тридцать шесть часов нетронутый саженец клена напитал свои листья танином. Другими словами, несмотря на отсутствие повреждений, невредимый клен принялся за работу, чтобы сделать себя крайне невкусным.

Болдуин и Шульц отметили[72], что они не первые обратили внимание на это явление, признав заслугу Роудса. Ученые пошли еще дальше и использовали в своей работе слово «коммуникация» (Роудс никогда не употреблял слово на букву «к», предпочитая ходить вокруг да около). Пресса по понятным причинам ухватилась за эту формулировку, статьи в национальных газетах пестрели заголовками о «говорящих деревьях». Коллеги, в общем-то, порицали их за использование терминов, обычно применяемых к человеку, для растений, но нельзя не отметить, что их карьера, в отличие от карьеры Роудса, пошла вверх. Сегодня Болдуин – один из самых успешных и продуктивных специалистов, занимающихся изучением поведения растений. У него большая команда аспирантов и постдоков, которые выясняют, как табачные растения общаются, защищаются и выбирают экземпляры для интимных отношений. Джек Шульц, на протяжении десятилетий вносивший большой вклад в изучение коммуникации между растениями и насекомыми, прославился еще и тем, что утверждал, будто запах скошенной травы – это химический эквивалент крика растения. Оба ученых отмечают, что вдохновил их именно Роудс.

Спустя годы после смерти Роудса Джек Шульц высказал мнение, почему Роудсу так и не удалось повторить эксперимент с деревьями[73]: сегодня известно, что наряду с множеством других резких изменений, которые происходят с деревьями в зависимости от сезона, химические вещества, выделяемые ими в воздух, также связаны с временем года. Роудс проводил первое исследование весной, а повторить его пытался осенью. Неудивительно, что результат изменился. Деревья находились в другой фазе годового цикла. Он не заблуждался, просто существовало больше переменных, скрытых от его глаз.

Роудс напомнил мне Грегора Менделя, монаха-августинца и отца генетики, который пытался перенести эксперименты по скрещиванию гороха на ястребинку[74]. Казалось, ничего не получилось; он умер разочарованным и побежденным, считая, что работа всей его жизни не поддается воспроизведению и поэтому бессмысленна. Конечно, все было совсем не так. Он не знал, что у ястребинки есть странная особенность: она может производить семена в произвольном порядке без опыления. Другими словами, она периодически клонирует себя, вместо того чтобы размножаться половым путем, что заводит в тупик весь процесс изучения генетического скрещивания.

Примерно в то же время, когда Роудс, Болдуин и Шульц защищали свои работы, один южноафриканский биолог, исследователь дикой природы, пришел к невероятным выводам. Это исследование нельзя назвать строго научным, его никто не рецензировал, но я слышала о нем много раз – в том числе от самого южноафриканского профессора, – так что есть ощущение, что о нем стоит рассказать со всеми надлежащими оговорками. Не судите строго, это не более чем просто история.

В 1985 году Ваутер ван Ховен работал в кабинете на кафедре зоологии в Университете Претории, когда ему поступил необычный звонок от смотрителя дикой природы. Он сообщил, что за последний месяц на нескольких ранчо в соседней провинции Трансвааль погибло более тысячи куду – величественных антилоп с изящными полосками и длинными закрученными рогами. То же самое произошло и предыдущей зимой. В общей сложности умерло около трех тысяч животных. Казалось, с куду было все в порядке: не выявили ни открытых ран, ни болезней, хотя некоторые выглядели немного исхудавшими. Смотритель спрашивал, может ли ученый приехать как можно скорее. Владельцы ранчо хватались за голову, не зная, что делать. Ван Ховен был зоологом, специализировавшимся на питании африканских копытных. Надо разобраться с этой загадкой, подумал он, и ответил смотрителю, что сейчас же приедет.

Когда ученый добрался до первого ранчо, повсюду лежали мертвые куду, словно здесь произошло побоище. Но первое, что он заметил, если не считать зловония, – особей было слишком много для ранчо такого размера. Как правило, на 100 гектаров должно приходиться не более трех куду, а на этом ранчо их оказалось около пятнадцати. Та же картина открылась и на нескольких других ранчо, где побывал Ван Ховен. Охота на диких животных набирала популярность, и, чтобы получить прибыль, владельцы расширяли границы своих угодий.

Ученый произвел вскрытие нескольких куду и увидел, что их желудки набиты непереваренными измельченными листьями акации. В то время как жирафы, бродившие по саванне и обгладывавшие деревья акации, умирать явно не собирались.

Через несколько недель картина начала проясняться: когда акацию употребляют в пищу, в ее листьях увеличивается содержание горького танина. Ван Ховен об этом уже знал. Таков мягкий защитный механизм дерева. Сначала танин повышается совсем чуть-чуть.

Это не опасно, но на вкус неприятно. Обычно этого достаточно, чтобы отпугнуть куду. Но обе последние зимы были чрезвычайно засушливыми, погибла вся трава. Слишком многим куду, запертым за изгородями, больше нечего было есть и некуда идти. Ван Ховен решил, что животным ничего не оставалось, как продолжать есть листья акации, несмотря на горький вкус. Он вытащил из кишок куду несколько комков пережеванных листьев и отнес в лабораторию.

Ученый знал, что безопасный уровень содержания танина для куду около 4 %. Превышение показателя грозит неприятностями. По его мнению, акация постоянно повышала уровень танина в листьях. Куду продолжали их есть. И тут, очевидно, акация выдала смертельную дозу. Непереваренные листья из желудков куду, которые Ван Ховен исследовал, содержали 12 % танина.

«Природа решила: нужно сократить популяцию этих животных, – говорит он. – И затем она это сделала». Ван Ховен вспомнил, что несколькими годами ранее читал, скорее всего, в работе Роудса или Болдуина и Шульца, о химической сигнализации между деревьями. Тогда он сломал несколько веток акации и взял пробы воздуха. Конечно, поврежденные деревья выделяли широкий шлейф этилена, достаточный для того, чтобы он добрался до соседнего дерева. Окружающие деревья получили сигнал и изменили свое поведение, решил он. Произошло скоординированное отравление.

Он вернулся к жирафам. Как им удалось выжить при поедании листьев акации? «Они едят и едят – и вдруг прекращают есть и уходят, даже если листьев много». С точки зрения экономии энергии это бессмысленно. Но вскоре стало ясно, что они едят листья только с одного из десяти деревьев, и никогда не выбирают ветки с подветренной стороны. Ученый догадался, что жирафы научились обгладывать только те деревья, которые не получили предупреждения о выбросе танина.

Рику Карбану не нравится ни эта история, ни то, как ее пересказывают. Он посвятил карьеру борьбе за публикацию нетрадиционных работ, но не утратил веры в то, что сложный процесс рецензирования является важнейшим средством защиты от ложных путей. Без этого наука утратит всякий авторитет. Совет коллег нужен любому ученому, чтобы не допустить ошибки, обусловленной человеческим фактором. А история с куду такой проверки не прошла. Другие ботаники, придерживающиеся самых разных взглядов, очень уважают Карбана, даже если не допускают мысль о том, что растения делают что-то с умыслом. Но, говоря о Карбане, они используют такие характеристики, как «бескомпромиссный», и советуют мне поехать и посмотреть, как он работает.

Карбан – высокий подтянутый мужчина, у него идеально ровная осанка и взъерошенные белокурые волосы. Я застаю его в кабинете на третьем этаже здания биологического факультета Калифорнийского университета в Дэвисе, на ногах у него ярко-оранжевые теннисные туфли, а вместо стула он использует мяч для йоги. Сейчас 12 часов дня, и часы c птицами на стене за его спиной пронзительно щебечут. «Они старые, с птицами что-то не то», – объясняет он, почему зяблик кричит голосом голубой сойки.

Кабинет Карбана прямоугольный, скромных размеров, он отделен от большой энтомологической лаборатории с открытой планировкой, где на скамейке стоят контейнеры с крошечными мертвыми бабочками, а к стене прислонены два сачка на длинных ручках для ловли насекомых, каждый из которых выше моего роста. Я спрашиваю его, что ботаник делает в лаборатории жуков. Он пожимает плечами. «Я начинал с цикад», – напоминает он мне, и большая часть его работы все еще связана с территориями, на которых встречаются растения и насекомые. Последние двадцать лет его полевой участок располагается на склоне горы курорта Маммот-Лейкс в штате Калифорния, это великолепный лунный пейзаж субальпийского леса и полынной пустыни высоко в горах. Мы отправляемся туда.

Экологический полигон Валентайн в Маммот-Лейкс, принадлежащий Калифорнийскому университету в Санта-Барбаре, – это заповедник площадью 156 акров[75], расположенный в кратере древнего вулкана на высоте восьми тысяч футов[76] над уровнем моря. Здесь нет забора, преграждающего путь туристам, установлен лишь знак, предупреждающий о том, что посещение территории запрещено. Большинство, впрочем, даже не поняли бы, чем здесь можно полюбоваться: вход в заповедник – это участок неухоженного соснового леса без тропинок, совершенно непривлекательный по сравнению с горнолыжной зоной, расположенной практически по соседству.

Но сразу за живой изгородью открывается возвышенность, которую в июле в день моего приезда устилает заиндевевшая зелень полыни и глянцевые кустики толокнянки. Над низкими растениями возвышаются гигантские сосны Жеффрея, покрытые чешуей ржаво-оранжевой коры с запахом ванили. Вьюнок полевой, бледно-розовый флокс, белая орхидея рейн, виеция, ирга и оранжевые пучки полупаразитической пустынной ястребинки пробиваются сквозь пересохшую почву. При моем появлении два оленя, молодые самцы с бугорками на месте будущих рогов, срываются с места. Поспешно скрываются и кузнечики. Над землей возвышаются зазубренные пики Сьерра-Невады, все еще в снежных шапках, не тающих даже под июльским солнцем.

Карбан склоняется над кустом полыни и собирает пинцетом крошечных черных жуков. Он протягивает мне пинцет и бумажный стакан объемом примерно пол-литра – в таких продают мороженое, только этот с отверстиями для воздуха – и велит собирать жуков, которые нужны для будущих экспериментов. Как научный журналист, я готова снова и снова удивляться, как похожи полевые исследования на художественное творчество. Накануне вечером Карбан сам разложил жуков по кустам, а потом пересчитывал оставшихся к утру и делал вывод, насколько старательно растение пыталось избавиться от хищника.

Но и жукам угрожают хищники.

«Ой, одного поедает божья коровка, – говорит Карбан, на мгновение разочарованный потерей единицы информации. – Ну и ладно! Это жизнь!»

Исследования Карбана показали, как химические вещества, выделяемые полынью, могут быть интерпретированы даже близлежащим растением махорки, и, как та же самая махорка, когда ее листья начинают грызть гусеницы, может вызвать хищников, чтобы те в свою очередь съели гусениц. Он также обнаружил, что кусты полыни лучше реагируют на сигналы своих генетических родственников. Когда полынь получает по воздуху химический сигнал, указывающий на возможное присутствие поблизости опасных хищников, она с большей вероятностью прислушается к предупреждению, если оно исходит от близкого члена семьи.

Как раз в то время, когда я знакомилась с работой Карбана, финский эволюционный эколог Айно Кальске, японский химический эколог Каори Шиоджири и его коллега из Корнелльского университета Андре Кесслер обнаружили, что золотарники, живущие в спокойных районах, где им не особенно угрожают хищники, в редких случаях, когда на них нападают, подают химические сигналы тревоги, которые невероятно специфичны и понятны только их близким сородичам. Но на более враждебной территории золотарники подают сигнал соседям с помощью химических фраз, которые легко понимают все золотарники в округе, а не только их биологические сородичи. Другими словами, эти растения, вместо того чтобы передавать закодированные предупреждения шепотом, используют громкоговоритель. Впервые исследования подтвердили, что подобные химические коммуникации полезны не только для растения, которое их получает, но и для отправителя[77]. Если вы – растение и наступают по-настоящему тяжелые времена, вряд ли вам захочется остаться одному в поле после того, как все закончится. Не с кем будет спариваться и привлечь опылителей. Эти сигналы подают, чтобы их услышали, – вот к чему пришли ученые, показывая, что растения общаются намеренно. А как мы знаем, намерение – это показатель разумного поведения.

Карбан раз за разом находит способы использовать методы, применяемые для исследований поведения животных в отношении растений, и всегда они оказываются действенными. Он приводит результаты исследования певчих птиц, которые, как ему показалось, могут быть применимы к тому, что происходит с полынью. Чтобы выяснить это, он попытался воспроизвести результаты исследования в финской статье. Это сработало. Полынь, когда угроза от жуков в целом невысокая, также использует «частные» средства коммуникации[78], чтобы предупреждать о нападении насекомых только свои семейные группы. По сути, они задействуют «тайные каналы» – химические соединения, которые сложны, специфичны и понятны лишь им и ближайшим союзникам. Но когда уже все сообщество подвергается агрессивному нападению, полынь переключается на «общественные» каналы, подавая более понятные всем сигналы тревоги[79]. Это прекрасно согласуется с тем, что давно известно о певчих птицах. В спокойных местах, где обитает относительно мало опасных хищников, птицы используют крайне специфические песенные фразы[80], чтобы предупредить только свою семейную группу о том, что что-то не так. Но когда птицы сталкиваются с масштабной опасностью, они меняют позывные, издавая тревожные звуки, которые могут понять все в округе, даже представители других видов птиц. Это имеет смысл опять же с точки зрения выживания сообщества: когда под угрозой все в округе, лучше спасти как можно больше своих сородичей, независимо от того, являются ли они членами семьи или нет.

Я задумалась о том, что это означает для растений. Раз это было обнаружено более чем у одного вида, можно предположить, что подобное происходит и у других и даже распространяется на все растительное царство. Это означает, что растения, можно сказать, владеют диалектами и достаточно внимательны к контексту, чтобы знать, когда их использовать. Более того, у них есть отчетливое понимание того, кто является членом семьи, а кто нет. Они в курсе всего, что их окружает, и знают об изменениях статуса своих врагов. Их общение не рудиментарно, а сложно и многослойно, наполнено множеством смыслов.

Способность к изменению сближает растения с нами важнейшими, хотя и грубыми способами. Изменения в нашей жизни, конечно, вызывают различные реакции. Мы оцениваем угрозы и подстраиваем под них реакции.

Я и не предполагала, что такое человеческое понятие как «страх» может быть напрямую применимо к растениям, но более осторожный вопрос все же стоило задать: а есть ли подобный спектр реакций и у отдельных растений?

Я была рада узнать, что последние эксперименты Карбана касаются именно этого: он хочет выяснить, есть ли у растений особенности личности. Исследования личностных черт вошли в мир зоологии относительно недавно; за последние 20 лет наука о животных начала всерьез относиться к идее о том, что у отдельных животных есть индивидуальные черты[81] – последовательные, уникальные способы реагирования на окружающий мир – и что они достойны внимания.

Карбан часто общается с коллегами, изучающими черты характера животных, и он пришел к простому, но революционному выводу о том, как подходить к своим исследованиям: животные и растения явно отличаются друг от друга, но мир у них общий. Их повседневные заботы очень похожи: нужно искать пищу, находить партнеров. И всем этим приходится заниматься на фоне того, что другие существа пытаются их съесть. «Если животные справились с какой-то проблемой определенным образом, нелишним будет спросить, есть ли что-то подобное у растений».

По крайней мере последние сто лет в биологии растений отдельные экземпляры внутри вида рассматриваются как копии друг друга. Ни одна индивидуальная черта не имеет значения для науки, которая рассматривает только среднее значение черт всей популяции. Если одна особь слишком сильно отклоняется от среднего значения, ее обычно выбрасывают из исследования как выпадающее значение. «То, что делают отдельные особи, рассматривается как помехи», – объясняет Карбан. Но его работа с полынью отбрасывает значение средних показателей. В исследованиях личности индивидуальные различия рассматриваются как ценные данные. Каждое из них – это точка на спектре поведения. Помеха становится сигналом. «Это противоположный подход: он обращает внимание на различия между отдельными особями».

После долгой работы по изучению того, как кустики полыни посылают друг другу сигналы, Карбан тонко чувствует изменения в этом процессе. Он видит, что обмен не всегда происходит одинаково. Иногда растение подает сигнал бедствия, а соседи не вырабатывают защитных соединений или производят их меньше. По мнению Карбана, это может быть связано с тем, что отдельные растения могут по-разному относиться к риску, а это один из показателей индивидуальности. Некоторые, по его словам, могут проявлять индивидуальность как пугливые от рождения кошки: бурно сигнализируют при малейшем беспокойстве. В этом случае другие растения того же семейства будут относиться к пугливому сородичу как к мальчику, который кричал «Волк!», и игнорировать его. Они не будут производить собственные соединения.

Мы идем по заросшему полынью лугу и беседуем о жизни. Оказывается, Карбан из Нью-Йорка, но живет далеко от родного города. Выяснилось, что он вырос в том же многоквартирном доме в Нижнем Ист-Сайде, где сейчас живет моя мама. Нижний Ист-Сайд в 1960-е годы был неспокойным местом, и от мальчика требовалось всегда быть готовым ввязаться в драку, чтобы защитить себя, или лишиться денег на обед. Карбану это было не по душе. Он называл себя «несклонным к риску». Он не вписывался в окружающий мир или, по крайней мере, всегда чувствовал себя отделенным от него, скептически относясь к его намерениям. Такая белая ворона. Поэтому он проводил много времени, замкнувшись в себе и мечтая оказаться где-нибудь в другом, более дружелюбном месте, за пределами безжалостного городского общества. Как только появилась возможность, он переехал на противоположный конец страны, чтобы изучать сложности существ, не относящихся к миру людей. Он по-прежнему настаивает на том, чтобы почти все исследования проводить на свежем воздухе, в сумбурной реальности непредсказуемых экосистем.

Конечно, работа Карбана над исследованием особенностей личности для изучения поведения растений в целом – дело далекого будущего. Но он может себе это позволить: Карбан – уважаемый ученый с сорокалетним стажем научной работы за плечами, и его пристальный интерес к потенциальным личностям растений – сигнал для всех, кто задумывается об этом, что пришло время провести хотя бы мысленный эксперимент. Если его результаты окажутся убедительными и их реально будет повторить, они могут иметь колоссальные последствия, далеко за пределами крошечного мира исследователей растений. Кто-то может возразить, что разнообразие человеческих реакций на окружающую среду делает нас более устойчивыми в целом. То же самое можно сказать и о растениях.

В 2017 году Шарлин Кушу, поведенческий эколог из Университета Квебека в Монреале, написала Карбану письмо с предложением. Чтобы защитить диссертацию успешно, ей следовало поработать в сотрудничестве со специалистом не из своей области: она разработала методику выявления индивидуальных поведенческих различий у животных, которую он мог бы использовать для растений. Кушу провела тысячи летних часов в лесу на границе Вермонта и Квебека, наблюдая за бурундуками. Ухо каждого из десятков животных было помечено цветным колечком. К тому времени, когда период наблюдения закончился, она не только знала каждого не только «в лицо», но и различала по поведению.

Бурундуки подают разные сигналы тревоги: одни – когда обнаруживают хищника в воздухе, например ястреба, а другие – когда угроза исходит с земли. По ее словам, некоторые животные то и дело поднимают шум. «Бывает, ест такой зверек зернышки, и тут на землю падает лист. Ему кажется, что это хищная птица, и он в панике начинает вопить во все горло, – говорит Кушу. Бурундуки из этой группы были пугливые. – Некоторые просто продолжают есть». Когда она учла пол, социальный статус и возраст, в характере бурундуков все равно обнаружились явные различия, которые не менялись с течением времени. Одни были склонны к риску, другие – нет.

Конечно, эти сигналы бедствия слышат и другие бурундуки. Что они станут делать с этой информацией, зависит от уровня доверия к подавшему сигнал бедствия. «Главная идея в том, что если кто-то постоянно кричит „Волк!“, то ему не стоит доверять». Она записала крики разных бурундуков, расположила их на шкале, которую составила вместе с коллегами, «от застенчивости до смелости», а потом воспроизвела другим бурундукам. Когда сообщение об опасности исходило от дерзкого и смелого животного, слушатели вострили ушки и прислушивались, а вот на крики паникеров, казалось, не обращали внимания.

С точки зрения эволюции выживания сильнейших можно подумать, что более пугливые особи обречены. Но Кушу обнаружила, что это не так. Менее агрессивные рисковали меньше, поэтому они меньше ели и у них рождалось меньше детенышей в год. Но они, как правило, жили дольше. Меньшая склонность к риску означала меньший шанс оказаться загрызенным орлом. На противоположном конце шкалы оказались очень смелые бурундуки. «Они размножаются раньше, много едят, больше рискуют. У них рождается больше детенышей, скажем, трое за год. Но потом они умирают, потому что их съедает хищник».

«Стратегии у них разные, но обе они могут работать на протяжении всей жизни, – говорит Кушу. – Это было обнаружено у многих видов, от толсторогих баранов до рыб». Когда дело касается личностей, каждый может проявить себя.

На другой полевой станции, расположенной в 185 милях[82] к северу от Маммот-Лейкс, Карбан наблюдает за полем, где растет девяносто девять кустиков полыни, и все из них он различает. Он и его аспиранты составили для каждого генетический профиль и знают, в каком родстве находятся все экземпляры. Они уже доказали, что полынь лучше реагирует на сигналы генетических родственников. Теперь же ученые адаптировали свою методику отбора проб химических веществ для изучения личностных качеств растений.

Для этого Карбан и аспиранты повреждают растение полыни, обычно обрывая несколько листьев. Затем надевают на него пластиковый пакет, чтобы задержать летучие химические вещества, которые оно неизбежно выделяет. С помощью шприца большого размера они захватывают часть воздуха из пакета, насыщенного химикатами. Далее распыляют воздух рядом с другим растением и фиксируют его реакцию. Следующий шаг – составление профиля личности каждого растения. Получив его, они смогут отслеживать реакцию каждого с течением времени и проверять, сохраняются ли их личные особенности на протяжении жизни. Если пугливый куст так и останется пугливым, как ожидает Карбан, тогда действительно родится область исследования личности растений, а также четкий способ ее изучения.

По мере того, как развивается изучение коммуникации между растениями, новая информация появляется, казалось бы, везде, куда только может заглянуть исследователь. Коллин Нелл, ученый из Калифорнийского университета в Ирвине, недавно обнаружил, что среди цветущих пустынных кустарников бакхариса женские растения слушают сигналы, посылаемые как мужскими, так и женскими экземплярами, а мужские растения слушают только мужские особи[83]. В других случаях растения предпочитают получать информацию от родственников: в одном из исследований Карбан выяснил, что экземпляры полыни прислушиваются к своим генетическим родственникам[84], а не к чужакам.

Это новое исследование поднимает актуальные вопросы о том, что мы считаем здоровым растительным сообществом и что значит на самом деле защищать его. Учитывая эти выводы, просто выращивать растения недостаточно; если коммуникация является жизненно важной функцией растений, то, заботясь о своих зеленых питомцах, мы должны также обеспечить им защиту их способности «разговаривать» друг с другом.

Позже, вернувшись домой и размышляя об исследовании Карбана, я с ужасом думала о своих комнатных растениях: неужели их заставили замолчать? Неужели эти соседи, благодаря которым моя квартира кажется более живой, лишились необходимой им растительной индивидуальности? Теперь это казалось вероятным. Во-первых, они сидели в горшках. Если говорить о связи между корнями, то, несомненно, они были отрезаны от других растений, не говоря уже о сети грибков и бактерий, с которыми они обычно связаны. А что с химической формой речи растений, она тоже исчезла? И если они, как и их дикие собратья, выдыхали в воздух химические соединения, содержался ли в них смысл? Почти все растения в моей квартире были тропическими сортами, широко выращиваемыми в питомниках. Они оказались далеко от своих диких предков.

А если отбросить родственные связи, неужели я теперь держу их в горшках, как животных в клетках, безмолвных затворников поневоле? От этой мысли становилось жутко. Или мои растения больше походили на собак, которые произошли от волков, и нуждаются в моей заботе теперь, оказавшись в непривычных условиях и среде, а также утратив черты полной самодостаточности? Я не знала, как к этому относиться. К тому же я понимала, что это просто полет фантазии. Возможно, я позволила своим мыслям зайти слишком далеко. Это нетрудно, когда размышляешь о месте растений в нашем мире. И все же я ругаю себя за то, что еще больше запутываю ситуацию. Что такое «слишком далеко», когда речь идет о том, что ты имеешь дело с живыми существами?

Ну а на Маммот-Лейкс, теперь уже лежа на животе в сухой гравийной пыли в нейлоновых брюках-хаки, Карбан считает жуков, пытаясь посмотреть на мир их глазами. Над кустиками полыни, в которые он зарылся, торчит только широкополая шляпа.

Я сажусь рядом на землю и вдыхаю специфический камфарный аромат полыни с нотками травы и легких пряностей. Это букет из нескольких летучих химических веществ растения, с помощью которых оно общается с различными частями своего тела, подавая сигналы, которые могут подслушать и на которые могут отреагировать его собратья. Это, считает Карбан, может отражать способ общения – «экспрессивный» или «спокойный», надо только научиться их слушать.

Как и в случае с людьми, когда о разуме можно судить на основе умозаключений, исходя из поступков человека, а не по неврологическим механизмам, Карбан ищет закономерности в поведении своих подопечных. «Я сторонник использования того, что десятилетиями изучала психология, их методов и спрашиваю, применимы ли они к растениям, – говорит он. – В некоторых случаях ответ будет отрицательным, и это прекрасно».

Но он нашел один метод из области психологических исследований, который действительно кажется подходящим. Этот метод помогает ученым анализировать поведение, разделяя его на два процесса. Первый – это распознавание или восприятие необработанной информации, второй – принятие решений, или то, как объект взвешивает затраты и выгоды от различных действий и выбирает наилучшее. По словам Карбана, этот метод прекрасно подходит и для растений. То, как разные виды оценивают угрозу нападения хищников, а затем принимают меры – например, делают листья горькими или, как в случае с махоркой, выделяющей химические соединения для вызова хищников, которые будут есть то, что ест их, – может быть ярким признаком индивидуальности.