Знание-сила, 2002 № 01 (895)

Кто сказал, что растения молчат, как камни? Что им неведомы чувства и равнодушна жизнь? Беззвучная тишина, наполняющая поле или сад, разрывается от неслышной нам болтовни. Нити бесед, что ведутся под тенистыми кронами или на зеленом ковре, нам еще предстоит распутать, привлекая самые современные приборы. Но уже сейчас ясно, что звуки и слова для растений заменяет лексикон ароматов.

Язык запахов бывает внятен и нам, и уж тем более многим животным, но у растений, лишенных прочих средств объяснять и растолковывать, он играет особенно важную роль. Ароматы могут спасти их от смерти, как людей – отчаянный крик о помощи. Этот химический язык – подлинное «эсперанто», понятное не только подданным царства флоры, но и всем ползающим и летающим близ них. На зов запахов торопятся хищные насекомые, находя на листьях или стволах вредную растениям мошкару или опасных личинок, – сами кусты и деревья попросили хищников об этом. Порой тактика, к которой прибегают растения, чтобы спасти свою жизнь, свои листья и стебли, так сложна и хитроумна, что мы, раз уж наделены разумом, вправе задуматься, не дарован ли разум также растениям. Понемногу мы признали, что животные тоже умеют думать, чувствовать, изобретать и они не похожи на машинки, заводимые инструкцией инстинкта. Теперь на очереди понять… особенности мышления растений!

Пока же наши представления о них примитивны, а то и нелепы. Мы умиляемся над «цветиками-семииветиками», растущими из любого сора. «Без слез, без печали вы жили, вы были» (К. Бальмонт) – такими стихотворными штампами принято описывать участь всяких кустов и цветов. Это нам каждую минуту уготованы нервные потрясения; мы переживаем и боремся; они прозябают. «Они не видят и не слышат, живут в сем мире, как впотьмах, для них и солнцы, знать, не дышат, и жизни нет в морских волнах» – писал Ф. Тютчев, провидя, как не правы мы, рассекая единство природы и выделяя в ней только лишь человечество – ее огромную, рахитичную голову.

В нашем языке укоренилось даже выражение «вести растительную жизнь»; им клеймят людей, потерявших всякий интерес к жизни, выстлавших своими телами, напичканными алкоголем и наркотиками, самое дно жизни.

Американские ученые Дзвид Рудес и Гордон Орианс, наблюдая за лесами в окрестности Сиэтла, заметили, что раз в десять лет здешние березы и ивы бывали обильно поражены вредителями. Насекомые жадно пожирали листву, но какое-то время спустя начинали гибнуть с голоду, хотя пищи вокруг них было по- прежнему вдоволь.

Лишь лабораторные опыты объяснили причину загадочной голодовки насекомых. Обороняясь от своих врагов, деревья меняли состав протеинов, что содержались в листве. Насекомые чахли от нехватки нужных им протеинов.

Поразительнее всего был такой факт; химический состав листвы менялся даже у деревьев, росших поодаль, – там, куда еще не добрались насекомые. Кто же предупредил беззащитную поросль? Соседи? А как был подан сигнал? Деревья не говорят, не машут ветвями по прихоти, не топают всеми своими корнями… Корни берез, «рассуждавших» о вреде насекомых, даже не соприкасались. Лишь после долгих опытов ученые выяснили, что деревья, атакованные вредителями, выделяют этилен. Ветер относит тонкое облачко газа к соседним деревьям, внушая им тревогу. Те торопливо готовятся к встрече с врагом

Так же ничтожно живут растения, говорим мы, – если слово «живут» здесь подходит: они набухают, полнеют, наливаются соком, для чего-то поглотают питательные вещества, покрываются пылью, скукоживаются, чахнут, желтеют, становятся трухлявыми, отмирают. В их унылой жизни нет места никаким страстям, потому как им нечем – такое вот мнение – чувствовать и страдать. Хоть их и зовут организмами, они скорее напоминают мертвые предметы, в которых периодически совершаются химические реакции.

Конечно, и им доводится бедствовать: тля, гусеницы, жуки-древоточцы и прочие бесы в облике насекомых стаями набрасываются на них, решетя листву или буравя древесину, но они безвольно покоряются судьбе. Что им переживать или волноваться, ведь ход вещей им не изменить – не взять ветви в корни и не убежать со всех корней прочь. Для них все – осознанная необходимость. И нападение гусениц – это лишь факт механического перемещения последних в пространстве, а не событие, в ход которого может вмешаться сознание.

Однако открытия ученых опрокидывают механику растительного мира; он оказывается гораздо сложнее и душевнее, чем мнилось нам. Мир растений тоже наполнен хитростью и борьбой, блестящими идеями и ошибками; они вмешиваются в судьбу и, значит, представляют, что их ждет, и придумывают, как можно избежать беды, спастись хоть отдельными листьями или ветвями. Они – сами себе помощники и лекари. Каждое из растений, а тем более деревьев, можно сравнить с государством; даже если отдельные части их начали гибнуть из-за агрессии – насекомых или оккупантов, – и дерево, и государство могут спасти уцелевшие части, мобилизовав все силы, отыскав нужных союзников, придумав коварные ловушки, заманив неприятеля в глубь страны или ткани, а потом ударив по нему…

Когда нидерландский ботаник Марсель Дикке проводил опыты с бобами, он заметил странный факт. Растения, пораженные клещами, взывали о помощи – приманивали хищных насекомых, естественных врагов клещей. Во время отдельных опытов выяснилось, что хищники вообще не проявляют интереса к добыче, пока расстояние до нее велико. Но как только клеши начинали поедать листики бобов, хищники заметно настораживались и вскоре бежали к жертвам.

Что же полошило их?

Любопытный случай произошел в конце восьмидесятых годов в Южной Африке, где невзрачные акации сумели дать бой многочисленным антилопам куду и победили их. Люди не были безучастными свидетелями этой войны и всячески помогали антилопам, но те гибли одна за другой. Фермеры ЮАР были напуганы внезапным падежом куду. Мясо этих животных пользовалось большим спросом в стране, особенно у коренного африканского населения, а витые рога охотно покупали туристы. На здешних фермах все чаще разводили куду, содержа их в огороженных вольерах, и вот без видимой причины антилопы, одна за другой, стали гибнуть. Что же было виной: голод, отравление, эпидемия?

Зоолог Воутер ван Ховен исследовал содержимое желудков умерших антилоп. Нет, на первый взгляд, они умерли вовсе не от голода, не от жажды, не от паразитов или заразных болезней. Все очевидные причины отпали. Лишь два года спустя ученый догадался, что погубило антилоп. Открытие, как эго часто бывает, явилось делом случая. Ван Ховен заметил, что жирафы в парке никогда не задерживаются возле одной и той же акации. Они пощиплют немного листву и минут через десять переходят к другому деревцу, непременно двигаясь против ветра.

Жирафы, понял ученый, боятся отравиться! Так же поступают и антилопы. Однако их собратья, запертые в вольере, поневоле глодали одни и те же деревца и кусты. Им некуда было деться. Новые вскрытия показали, что в организме умерших антилоп было очень много таннина-вещества, которое защищает растения от поедания их животными. Листья акации, почуяв беду, выделяют смертельно опасную дозу таннина. Сигналом к тому бывает резкое покачивание листьев. Как только антилопа дернет за ветку, «процесс пошел». Если животное не прервет своей трапезы, оно отравится. Желудок куду не может переварить листья с таким содержанием таннина. Они остаются в организме. Бедные антилопы умирали от голода с набитым до отказа желудком.

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые пригляделись к бобам. Оказалось, в момент нападения на них клещей поверхность листьев выделяет смесь различных ароматических веществ: главным образом, это – терпеноиды. Почуяв их запах, хищные насекомые немедленно спешат навстречу. Марсель Дикке и его коллеги сделали вывод, что бобы с помощью этих веществ приманивают своих «телохранителей», и те защищают их от врагов.

Эти опыты вызвали огромный интерес. До этого мало кто полагал, что растение способно на такую сложную реакцию. Однако вскоре стало ясно, что данный случай вовсе не единичный. Сейчас известно уже более двадцати пяти видов растений, готовых вызвать себе «охранников». Все они научились изъясняться на языке насекомых, химией сигналов спасая себе жизнь. Среди них, этих «крикунов и горлопанов», такие известные нам растения, как помидоры, огурцы, кукуруза. При появлении вредителей они мобилизуют целые отряды насекомых. Те же только рады; теперь им не надо подолгу рыскать в поисках добычи: в остром лучике запаха та видна, как при свете прожектора.

Многие растения не только защищают поврежденные вредителями части, но и заботятся о сохранении здоровых еще листьев и ветвей. Всеми своими частями они начинают заранее приманивать себе защитников: нетронутые ткани растений тоже вырабатывают ароматические вещества.

Но ведь не только гусеницы и жуки вредят листьям растений. Возьмите гвоздик и продырявьте мякоть листа – кого будут есть хищники, если придут на помощь? Острие гвоздя? А они и не шевельнутся* Не полетят и не поползут, как бы ни чувствовал себя раненый росток. Ученые проводили опыты: кололи, царапали, прищемляли листья, подражая вредным насекомым, однако растение терпело, но молчало – не звало никого на помощь. Оно слишком дорожило дружбой с хищными насекомыми и не обманывало их. Если некого было есть, оно не завлекало их – иначе в следующий раз не придут! В наших садах и огородах изо дня в день стараниями «зеленых артистов» как будто разыгрывается притча о мальчике-пастухе и волках. Не зови понапрасну друзей, и они останутся друзьями! Анализируя ароматические вещества, выделенные растениями, ранеными кнопкой, иглой или ножом, ученые не обнаружили ни следа тех веществ, которые привлекают хищных насекомых.

Алкалоиды широко распространены в царстве растений; сейчас их известно несколько тысяч. Часто задаются вопросом, зачем растениям нужны эти вещества? Какая от них польза? На рост они, похоже, не влияют – лабораторные опыты показали это. Впрочем, в последнее время все чаще сообщается об особой, жизненно важной роли алкалоидов – они защищают растения от поедания их животными.

Миллионы лег на Земле идет война между флорой и фауной. Миллионы незримых фронтов рассекают планету- Чтобы тебя не съели, надо защищаться. Растения, к примеру, любят пользоваться химическим оружием. Животным, если они не хотят умереть с голоду, приходится изобретать противоядия против опасных ядов. Так, в течение многих поколений растения и животные борются друг с другом – и приспосабливаются друг к другу. Ученые называют этот процесс «коэволюцией».

Среди защитных приспособлений алкалоиды что-то вроде ружьеца, с которым отважные растения пытаются противостоять любому врагу – что человеку, что улитке. Есть особые поединки, которые длятся уже много веков, много тысячелетий. Из поколения в поколение соперники готовятся к решающей схватке, всякий раз заново оттачивая свое оружие, приберегая его к поединку со своим главным врагом. Это – поединки между определенным видом растения и его главным врагом в животном мире Цена схватки велика: если растение не научится защищаться, оно попросту исчезнет с лица Земли. Чаще всего противники оказываются достойны друг друга. «И вновь продолжается бой».

Вот пример двух славных бойцов: жук и тыква. Мускатная тыква (Cucurbita moschata), встречающаяся на юго- востоке Мексики, постоянно становится жертвой одного из видов божьей коровки Epilachna tredecimnotata. Жук повадился обгладывать листья, в ответ растение начало выделять горький фермент кукурбитацин; аппетит у жуков пропал. Но ведь без пищи не обойтись, и они придумали, как избегать неприятных вкусовых ощущений. Жуки своими особыми жвалами буквально «перфорируют» на листе тыквы кружок и отсекают большинство ядовитых прожилок. Теперь выколотый ими кружок связан с растением всего несколькими волокнами. И жуки спокойно принимаются вкушать свою добычу.

В данном случае равновесие между тыквой и жуком почти идеальное. И жук сыт, и растение в общем-то цело. Но бывают случаи, когда соперники не желают примиряться с подобной патовой ситуацией и снова бросаются в жестокую схватку. Вот, например, что происходит по соседству с нами. Садоводы выращивают пастернак ради его аппетитного корнеплода, остальное нас не касается; в зонтиках же растения вызревают крохотные плоды, в которых накапливается немало фуранокумарина. Это вещество способно воздействовать на ДНК и нарушать жизненно важные процессы, поэтому для большинства видов бабочек оно очень опасно.

Но не для гусеницы пастернаковой моли Depressaria pastinacella! Это животное вырабатывает противоядие против фуранокумарина и смело вгрызается в растение - ежедневно потребляя до 7 процентов своего веса. Но теперь уже изобретательность проявляет пастернак. В его зонтиках два сорта плодов: в одних скрываются семена, содержащие зародыш, другие точно такие же, но стерильные, и яда в них в два раза меньше – поэтому гусеницы предпочитают питаться ими. Семена спасены.

Впрочем, вечный антагонизм растений и животных не сводится лишь к приготовлению все новых и новых отрав. Ведь есть и малоядовитые, и неядовитые растения, причем их даже гораздо больше, чем ядовитых. И они неплохо живут на нашей опасной планете: так, злаковые избрали тактику максимальной плодовитости и быстрого созревания. Они растут по принципу: «Без потерь не обойдешься», и не стремятся уберечь каждую былинку, каждый колосок.

Как же растение заметило, что повредило его листья? Как отличило гусеницу от ножа? Очевидно, «растения могут различить стерильный скальпель и ротовой аппарат гусеницы» – говорит итальянская исследовательница Летиция Маттьяччи. Иначе этот феномен не объяснить.

Чтобы истолковать происходящее, ученые попробовали смазать слюной гусеницы надрез, оставленный скальпелем. Внезапно все переменилось. Растение стало посылать совсем другие сигналы. Капельки слюны оно принимало теперь за фигуру насекомого. Оно путало гусеницу с выделяемым ей секретом.

Между тем стадо ясно, что растения еще догадливее, чем Viы думаем. Стоило лишь мотыльку отложить яйца на листьях вяза, как дерево начинало беспокоиться, не дожидаясь, пока выползут вредные гусеницы. Оно заранее вопило на своем химическом языке. Еще не выросли те гусеницы, как за ними пришла их смерть.

Еще находчивее страстоцвет, произрастающий в Центральной Америке. На его листьях появляются наросты, напоминающие яйца насекомых. Когда бабочка-геликонида прилетит, чтобы отложить потомство, она увидит, что здесь уже появился чей-то «инкубатор». Гусеницы этой бабочки поедают друг друга, поэтому откладывать сюда яйца нет никакого смысла. Старшие пожрут младших. Мотылек летит прочь, на другое растение. Страстоцвет изловчился и обманул своих врагов.

Воистину велики твои чудеса, о природа! Никто не заставлял и не научал растения обманывать врагов, они же пускались в сражение, доверяя одной смекалке. Хрупкие, неподвижные, безрукие организмы растений придумывали ловушки, в которые угодит их враги. Очевидно, их поведение – результат долгого приноравливания к окружающему миру. Процесс этот длился миллионы лет.

Долгое время считалось, что растения вряд ли что замечают вокруг себя, ведь у них нет органов чувств. Камень, металл, гипс…

Этот бездушный перечень вроде бы логично продолжало дерево. Однако в последние годы мнение биологов о мире растений разительно переменилось. Они взывают о помощи; они болтают с клопами и клещами; они видят, замечают – они воспринимают внешний мир и общаются с ним. Им дарован язык ароматов, недоступный нашему обонянию. Лишь оттого они молчаливы, что к их языку мы абсолютно глухи. Животных мы еще слышим, но не понимаем; растения мы просто не слышим.

Иное дело – насекомые. Это – прирожденные «парфюмеры»; они улавливают малейшие дозы ароматических веществ – перед их чутьем пасуют приборы. Вот почему им понятны любые химические «вскрики» растений. «Шорох и шепот» запахов для них, что громовые удары. Однако современная техника, хоть мы и укорили ее сравнением с нюхом инсектов, позволяет «подслушать» довольно громкие разговоры растений и даже изучить их лексикон. Так, растения, атакованные вредителями, не просто вопиют: «Беда! У меня беда!», но и докладывают, что за враг на них напал. Для каждого вредителя у них свой букет запахов. Так, опыты с хлопчатником показали, что он выделяет одни вещества, когда его поедает долгоносик, и совсем другие, когда на него нападет точильщик. Хищные насекомые знакомы с этим словарем и потому спешат на помошь, когда на листьях растения появилась их излюбленная добыча.

Кукуруза подмечает даже, какого возраста личинки, пожирающие ее листья. Чем они моложе, тем больше ароматических веществ выделяет растение. Вот как ученые объясняют эту тактику. Старые личинки скоро окуклятся и перестанут причинять вред. Когда мотыльки вырастут, они и вовсе будут питаться лишь нектаром и пыльцой. А вот маленьким гусеницам надо набираться сил; им только дай волю…. Против этих «молодых хулиганов» растение спешно ищет подмоги.

Итак, на какие бы уловки ни шли насекомые, растения пока сильнее. Если бы было наоборот, то Земля напоминала бы выжженную пустыню. Сейчас же вся она покрыта зеленым ковром трав и зеленым шатром деревьев. И те, и те умеют постоять за себя. Они скорее докличутся до любой готовой помочь букашки, чем будут безропотно терпеть одну оргию за другой.

Нам тоже есть чему поучиться у растений. Если мы разучим команды, которыми растения загоняют к себе «на работу» хищных насекомых, то сумеем перехитрить вредителей. Зачем опылять грядки и сады химикатами, если можно позвать «хищников»? Это и эффективно, и – для нас – безвредно.

«Вот так мы, может быть, выиграем битву с вредными насекомыми» – говорит Марсель Дикке. По его мнению, с помощью селекции или генетических манипуляций можно повысить стойкость многих культурных растений – этих неженок, изводимых вредителями. Нам надо научить их тому, что они позабыли и что умеют дикие формы растений, – самостоятельно защищать себя от вредителей.

Когда они научатся этому, о пестицидах можно будет забыть.

В одном из самых радостных стихотворений в прозе Артюра Рембо есть такие строки: «Первое приключенье: на тропинке, осыпанной холодными, тусклыми искрами, мне поклонился цветок и назвал свое имя». Возможно, эта фраза станет провидческим откровением. Если растение пользуется для общения определенными символами – ароматами, значит, это средство общения принципиально можно расшифровать. Если растение защищает себя, зовет на помощь, чтобы сберечь свои листья и стебель, стало быть, оно ощущает, что отличается от всего окружающего мира и что какая-то гусеница, ползущая по листу – ЕГО листу, – угрожает ему, а не кому-то другому. Тоша нет ничего удивительного в том, что под шелест листьев, вежливо по клоненных ветром, в воздухе возникает крохотное, неприметное облачко – автограф или слово цветка, тут же тающее в воздухе и пока непонятное нам, даже незаметное нам.

Но имя уже названо… Имя цветка. Если хотите, имя розы.