Умные растения - Арцт Фолькер

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.

Для изготовления яда растение должно постоянно расходовать питательные вещества и энергию, что, разумеется, осложняет рост и образование семян. С этой точки зрения яд имеет свою цену — он необходим, чтобы держать вредителей на расстоянии. Однако расходы приходится нести и тогда, когда враги не появляются вовсе или опаздывают, в этом случае изготовление ядовитых веществ становится весьма неэкономичным — просто-напросто лишней нагрузкой. Мы уже сталкивались с подобной ситуацией, когда говорили о защитной стратегии мексиканских акаций: ведь муравьи непрерывно, даже в «мирные времена», должны потреблять ценные жиры и белки. Конечно, если растение защищается ядом, работа на холостом ходу не такая уж тяжкая, поскольку ядовитые вещества почти наверняка изготавливаются из легко добываемых «дешевых продуктов», таких, как вода, углекислый газ или азот. Но тем не менее затраты необходимы, поскольку оборонительное химическое оружие нужно поддерживать, даже если в данный момент положение неопасно.

С учетом этой ситуации справедливо предположить, что «умные растения» еще не исчерпали все средства стандартной химической защиты. Однако лишь трагичное и загадочное массовое вымирание навело науку на правильный след…

Вымирание большого куду

Хенни Робертс был на грани нервного срыва: на своем пастбище он вновь наткнулся на двух величественных самцов куду. Оба животных погибли. И вновь на трупах не обнаружилось ни огнестрельных ранений, ни других внешних повреждений, а раз так, то ни бои между самца-ми-соперниками, ни браконьерство не могли быть причиной смерти антилоп. Хенни терялся в догадках: в его большом южноафриканском заповеднике дикой природы у животных ни в чем не было недостатка. Он огородил забором участок естественной влажной саванны, чтобы содержать там местных животных, и в первую очередь — больших антилоп куду. И он не единственный. Фермы с крупными дикими животными приобрели популярность в Южной Африке и обещали коммерческий успех. Стейки из мяса куду вкусны и хорошо продаются, а величественные рога — охотничий трофей, пользующийся хорошим спросом. И вот теперь эта загадочная инфекция. Вирусная эпидемия, как утверждали коллеги Хенни, на фермах у которых произошло то же самое. Только в 1986 году скончались свыше двух тысяч особей этих величественных животных. Ветеринарные врачи осмотрели мертвых антилоп, взяли пробы крови и тканей, однако так и не смогли обнаружить возбудителя болезни. Ситуация становилась все более опасной и в то же время загадочной, потому что смерть настигала куду лишь в пределах заповедников — будто она, как и сами животные, не могла выйти за ограду.

В конце концов за дело взялся профессор Ваутер ван Ховен из университета Претории. Как биолог-исследователь дикой природы и охотник, он хорошо знал животный мир Африки и довольно быстро заметил, что куду перед смертью сильно теряли в весе. И это несмотря на то, что в заповеднике было достаточно деревьев с сочными листьями. Антилопам стоило лишь открыть рот, откусить и прожевать — то же самое они делают и в дикой природе. Собственно говоря, именно этим они занимались в заповеднике. Ван Ховен вскрыл желудки животных, — к его удивлению, они были туго набиты пережеванной листвой.

— Куду погибли от голода при полных желудках, — объясняет нам ученый.

Мы навещаем его во время съемок фильма в Трансваале. И он называет нам причину: содержание танинов в листьях столь высоко, что их невозможно было переварить.

— Антилоп куду погубили деревья, листву которых они ели испокон веку — так исследователь дикой природы подводит итог всем своим находкам, везя нас в джипе с большим прицепом по бушу и саванне.

В прицепе располагается полевая лаборатория университета Претории — Ваутер ван Ховен обещал продемонстрировать нам на природе удивительную, но жутковатую способность деревьев к самозащите. Он размещает прицеп под деревом с низко свисающими ветками и просит нас поиграть в антилоп куду, общипывающих листья. Есть их не нужно, с удовольствием добавляет профессор, а затем, ухватив один из листиков, рвет его пополам. При помощи рук и ножниц мы принимаемся за дело.

— Не стоит скромничать! — говорит нам ван Ховен.

И действительно — куду и другие травоядные животные подошли бы к делу гораздо серьезней.

Минут десять мы мучаем дерево. Потом оставляем его в покое — пусть приводит себя в порядок. Оно уже реагирует на наше нападение, считает ван Ховен, даже если внешне это незаметно. Дерево увеличивает производство танина в своих листьях — именно это профессор хочет наглядно продемонстрировать нам в полевой лаборатории.

В течение следующего часа ван Ховен очень занят. Каждые пять минут он срывает по нескольку листьев, измельчает их, обрабатывает и, наконец, вымывает из них танин. В конце концов он представляет нашему вниманию целый ряд пробирок, цвет которых постепенно становится все более насыщенным — от слабо-желтого до темно-коричневого. Как чай, который наливаешь и оставляешь завариваться. Вымытый из листьев танин отвечает за окрашивание.

Недвусмысленность результата поражает: уже через пятнадцать минут концентрация танина существенно повысилась, а в ходе дальнейших исследований и вовсе резко возросла. Это допускает лишь одно толкование: дерево поняло, что ранено, а потому привело в действие свою ядовитую защиту.

«Опасные вещества применять лишь в случае особой необходимости!» — вот девиз многих растений, и теперь, спустя почти двадцать лет после открытия ван Ховена, мы знаем, что заставляет зеленые организмы чувствовать раны. Но об этом позже. Мы еще не выяснили, почему танин оказывает смертельное воздействие лишь в заповеднике, но не в живой природе.

У ван Ховена, исследователя природы, проводящего много времени в местах обитания животных, ответ уже готов. Нужно лишь присмотреться к тому, как представители фауны — антилопы куду или, скажем, жирафы — питаются вне заповедника. Они стоят около одного дерева от десяти до пятнадцати минут, потом переходят к следующему, даже если на предыдущем много листьев. Но вероятнее всего, как считает ван Ховен, животные уже через десять минут ощущают горький вкус танина, который постоянно накапливается в листве. Они меняют один ресторан на другой, когда еда уже не кажется им вкусной, и таким образом избегают действия яда. Иначе происходит в заповедниках: здесь антилопы куду слишком многочисленны и растениям не остается времени отдохнуть и снизить концентрацию опасных веществ. Однако если повсюду предлагается зараженная танином пища, то смена кафе не поможет. Печально для куду. И к тому же смертельно опасно.

— Нельзя просто так огородить участок дикой природы, запустить туда куду и считать, что так и надо, — замечает ван Ховен. Он призывает уважать законы природы: — За миллионы лет она создала баланс между спросом на питание и предложением. Эту закономерность необходимо понять. Мы должны постичь правила природы, прежде чем воссоздавать ее и пытаться заработать на этом.