В 1973 году книга, в которой утверждалось, что растения были разумными существами, которые чувствуют эмоции, предпочитают классическую музыку рок-н-роллу и могут реагировать на невысказанные мысли людей, находящихся за сотни миль, попала в список бестселлеров «Нью-Йорк Таймс» для научной литературы. «Тайная жизнь растений» Питера Томпкинса и Кристофера Берда представила заманчивую смесь законной науки о растениях, шарлатанских экспериментов и мистического поклонения природе, которая захватила воображение публики в то время, когда мышление Нового века просачивалось в мейнстрим. Наиболее запоминающиеся отрывки описывали эксперименты бывшего эксперта ЦРУ по полиграфу по имени Клив Бакстер, который в 1966 году по прихоти подсоединил гальванометр к листу драцены, комнатного растения, которое он держал в своем кабинете. К своему удивлению, Бакстер обнаружил, что, просто представив, как поджигают драцену, он может заставить ее возбудить иглу полиграфа, регистрируя всплеск электрической активности, свидетельствующий о том, что растение испытывает стресс. «Могло ли растение читать его мысли?» спрашивают авторы. «Бакстеру захотелось выбежать на улицу и крикнуть всему миру: «Растения могут думать!»»
Бакстер и его сотрудники подключили полиграфы к десяткам растений, включая салат, лук, апельсины и бананы. Он утверждал, что растения реагируют на мысли (хорошие или плохие) людей в непосредственной близости, а в случае знакомых им людей — на большом расстоянии. В одном эксперименте, предназначенном для проверки памяти растений, Бакстер обнаружил, что растение, которое было свидетелем убийства (путем топтания) другого растения, могло выбрать убийцу из списка из шести подозреваемых, зарегистрировав всплеск электрической активности, когда убийца предстал перед ним. Растения Бакстера также демонстрировали сильное отвращение к межвидовому насилию. У некоторых была стрессовая реакция, когда в их присутствии разбивали яйцо или когда живых креветок бросали в кипящую воду, эксперимент, который Бакстер написал для Международного журнала парапсихологии в 1968 году.
В последующие годы несколько законных ученых-растениеводов безуспешно пытались воспроизвести «эффект Бакстера». Большая часть науки в «Тайной жизни растений» была дискредитирована. Но книга оставила свой след в культуре. Американцы начали разговаривать со своими растениями и играть для них Моцарта, и, без сомнения, многие до сих пор это делают. Это может показаться достаточно безобидным; вероятно, в нашем мышлении о растениях всегда будет присутствовать оттенок романтизма. (Лютер Бербанк и Джордж Вашингтон Карвер, как известно, разговаривали и слушали растения, с которыми они проделали такую блестящую работу.) Но, по мнению многих ученых-растениеводов, «Тайная жизнь растений» нанесла серьезный ущерб их области. По словам Даниэля Хамовица, израильского биолога, автора недавней книги «Что знает растение», Томпкинс и Берд «помешали важным исследованиям поведения растений, поскольку ученые стали настороженно относиться к любым исследованиям, которые намекали на параллели между органами чувств животных и органами чувств растений». Другие утверждают, что «Тайная жизнь растений» привела к «самоцензуре» среди исследователей, стремящихся исследовать «возможные соответствия между нейробиологией и фитобиологией».; то есть вероятность того, что растения гораздо более разумны и гораздо больше похожи на нас, чем думает большинство людей, — способны к познанию, общению, обработке информации, вычислениям, обучению и памяти.
Цитата о самоцензуре появилась в спорной статье 2006 года в журнале «Тенденции в науке о растениях», предлагающей новую область исследований, которую авторы, возможно, несколько опрометчиво, решили назвать «нейробиологией растений». Шесть авторов — среди них Эрик Д. Бреннер, американский молекулярный биолог растений; Стефано Манкузо, итальянский физиолог растений; Франтишек Балушка, словацкий клеточный биолог; а Элизабет Ван Волкенбург, американский биолог растений, утверждала, что сложное поведение, наблюдаемое у растений, в настоящее время не может быть полностью объяснено знакомыми генетическими и биохимическими механизмами. Растения способны воспринимать и оптимально реагировать на такое множество переменных окружающей среды — свет, воду, гравитацию, температуру, структуру почвы, питательные вещества, токсины, микробы, травоядных, химические сигналы от других растений, — что может существовать некая система обработки информации, подобная мозгу, для интеграции данных и координации поведенческой реакции растения. Авторы отметили, что электрические и химические сигнальные системы были идентифицированы у растений, которые гомологичны тем, которые обнаружены в нервной системе животных. Они также отметили, что нейротрансмиттеры, такие как серотонин, дофамин и глутамат, были обнаружены в растениях, хотя их роль остается неясной.
Отсюда необходимость в нейробиологии растений, новой области, «направленной на понимание того, как растения воспринимают свои обстоятельства и реагируют на воздействие окружающей среды комплексным образом». В статье утверждалось, что растения проявляют интеллект, определяемый авторами как «внутренняя способность обрабатывать информацию как от абиотических, так и от биотических стимулов, которая позволяет принимать оптимальные решения о будущей деятельности в данной среде». Незадолго до публикации статьи Общество нейробиологии растений провело свое первое заседание во Флоренции в 2005 году. В следующем году появился новый научный журнал с менее тенденциозным названием «Сигнализация и поведение растений».
В зависимости от того, с кем вы сегодня общаетесь в области наук о растениях, область нейробиологии растений представляет собой либо радикально новую парадигму в нашем понимании жизни, либо скатывание обратно в мутные научные воды, которые в последний раз всколыхнула «Тайная жизнь растений». Его сторонники считают, что мы должны перестать рассматривать растения как пассивные объекты — немую, неподвижную мебель нашего мира — и начать относиться к ним как к главным действующим лицам в их собственных драмах, высококвалифицированным в способах борьбы в природе. Они бросят вызов редуктивному фокусу современной биологии на клетках и генах и вернут наше внимание к организму и его поведению в окружающей среде. Только человеческое высокомерие и тот факт, что жизнь растений разворачивается в гораздо более медленном измерении времени, мешают нам оценить их интеллект и последующий успех. Растения доминируют в любой земной среде, составляя девяносто девять процентов биомассы на земле. Для сравнения, люди и все остальные животные, по словам одного нейробиолога-растениевода, «просто следы».
Многие ученые-растениеводы решительно выступили против зарождающейся области, начав с едкого, пренебрежительного письма в ответ на манифест Бреннера, подписанного тридцатью шестью видными учеными-растениеводами (Алпи и др., в литературе) и опубликованного в журнале «Тенденции в науке о растениях». «Мы начинаем с простого утверждения, что нет никаких доказательств существования таких структур, как нейроны, синапсы или мозг у растений», — пишут авторы. На самом деле такого заявления не было сделано — в манифесте говорилось только о «гомологичных» структурах, — но использование слова «нейробиология» в отсутствие реальных нейронов, по-видимому, было больше, чем многие ученые могли вынести.
«Да, растения имеют как краткосрочную, так и долгосрочную электрическую сигнализацию, и они используют некоторые химические вещества, подобные нейротрансмиттерам, в качестве химических сигналов», — сказал мне Линкольн Таиз, почетный профессор физиологии растений в Калифорнийском университете Санта-Крус и один из подписавших письмо Alpi. «Но механизмы сильно отличаются от механизмов настоящих нервных систем». Таиз говорит, что труды нейробиологов растений страдают от «чрезмерной интерпретации данных, телеологии, антропоморфизации, философствования и диких спекуляций». Он уверен, что в конечном итоге поведение растений, которое мы пока не можем объяснить, будет объяснено действием химических или электрических путей, не прибегая к «анимизму». Клиффорд Слайман, профессор клеточной и молекулярной физиологии в Йельском университете, который также подписал письмо Alpi (и который помог дискредитировать Томпкинса и Берда), был еще более резким. «»Интеллект растений» — это глупое отвлечение, а не новая парадигма», — написал он в недавнем электронном письме. Слайман назвал письмо Alpi «последней серьезной конфронтацией между научным сообществом и психушкой по этим вопросам». Ученые редко используют такой язык, когда говорят о своих коллегах с журналистом, но этот вопрос вызывает сильные чувства, возможно, потому, что он размывает четкую грань, отделяющую царство животных от царства растений. Спор идет не столько о замечательных открытиях современной науки о растениях, сколько о том, как их интерпретировать и называть: заслуживает ли поведение, наблюдаемое у растений, которое очень похоже на обучение, память, принятие решений и интеллект, называться этими терминами или эти слова должны быть зарезервированы исключительно для существ с мозгом.
Никто из тех, с кем я разговаривал в свободной междисциплинарной группе ученых, работающих над интеллектом растений, не утверждает, что растения обладают телекинетическими способностями или чувствуют эмоции. Никто также не верит, что мы найдем где-нибудь в растениях орган в форме грецкого ореха, который обрабатывает сенсорные данные и управляет поведением растений. Скорее всего, по мнению ученых, интеллект растений напоминает интеллект, проявляемый в колониях насекомых, где он считается возникающим свойством огромного числа безмозглых индивидуумов, организованных в сеть. Большая часть исследований в области интеллекта растений была вдохновлена новой наукой о сетях, распределенных вычислениях и поведении роя, которая продемонстрировала некоторые из способов, с помощью которых может возникнуть удивительно умное поведение в отсутствие реальных мозгов.
«Если вы растение, наличие мозга не является преимуществом», — отмечает Стефано Манкузо. Манкузо, пожалуй, является самым страстным представителем точки зрения завода в этой области. Худощавый бородатый калабриец лет под сорок, он больше похож на профессора гуманитарных наук, чем на ученого. Когда я посетил его в начале этого года в Международной лаборатории нейробиологии растений во Флорентийском университете, он сказал мне, что его убежденность в том, что люди сильно недооценивают растения, берет свое начало в научно-фантастическом рассказе, который он читал в подростковом возрасте. Раса инопланетян, живущих в радикально ускоренном измерении времени, прибывает на Землю и, не в состоянии обнаружить какое-либо движение у людей, приходит к логическому выводу, что мы «инертный материал», с которым они могут делать все, что им заблагорассудится. Инопланетяне продолжают безжалостно эксплуатировать нас. (Впоследствии Манкузо написал, что история, которую он рассказал, на самом деле была искаженным воспоминанием о раннем эпизоде «Звездного пути» под названием «Подмигивание».)
По мнению Манкузо, наша «фетишизация» нейронов, а также наша склонность приравнивать поведение к мобильности, мешает нам оценить, на что способны растения. Например, поскольку растения не могут убежать и их часто едят, им полезно не иметь никаких незаменимых органов. «Растение имеет модульную конструкцию, поэтому оно может потерять до девяноста процентов своего тела, не будучи убитым», — сказал он. «В животном мире нет ничего подобного. Это создает устойчивость».
Действительно, многие из наиболее впечатляющих способностей растений можно проследить в их уникальном экзистенциальном затруднительном положении как существ, укорененных в земле и поэтому неспособных подниматься и двигаться, когда им что-то нужно или когда условия становятся неблагоприятными. «Сидячий образ жизни», как его называют биологи растений, требует глубокого и детального понимания своего непосредственного окружения, поскольку растение должно находить все, что ему нужно, и должно защищать себя, оставаясь при этом неподвижным на месте. Для обнаружения пищи и выявления угроз требуется высокоразвитый сенсорный аппарат. Растения развили от пятнадцати до двадцати различных чувств, включая аналоги наших пяти: обоняние и вкус (они чувствуют химические вещества в воздухе или на своем теле и реагируют на них); зрение (они по-разному реагируют на различные длины волн света, а также на тень); осязание (виноградная лоза или корень «знают», когда сталкиваются с твердым объектом); и, как было обнаружено, звук. В недавнем эксперименте Хайди Аппель, химический эколог из Университета Миссури, обнаружила, что, когда она проигрывала запись гусеницы, жующей лист растения, к которому никто не прикасался, звук запускал генетический механизм растения для производства защитных химикатов. Другой эксперимент, проведенный в лаборатории Манкузо и еще не опубликованный, показал, что корни растений будут искать заглубленную трубу, по которой течет вода, даже если внешняя поверхность трубы сухая, что предполагает, что растения каким-то образом «слышат» звук текущей воды.
Сенсорные возможности корней растений очаровали Чарльза Дарвина, который в последние годы все больше увлекался растениями; он и его сын Фрэнсис провели множество гениальных экспериментов над растениями. Многие из них касались корня или корешка молодых растений, которые, как показали Дарвины, могли чувствовать свет, влажность, гравитацию, давление и некоторые другие качества окружающей среды, а затем определять оптимальную траекторию роста корня. Последнее предложение книги Дарвина 1880 года «Сила движения в растениях» приобрело авторитет Священного Писания для некоторых нейробиологов растений: «Вряд ли будет преувеличением сказать, что кончик корешка… обладающий способностью направлять движения прилегающих частей, действует подобно мозгу одного из низших животных; мозг, расположенный в передней части тела, получает впечатления от органов чувств и управляет несколькими движениями». Дарвин просил нас думать о растении как о своего рода перевернутом животном, с его основными органами чувств и «мозгом» внизу, под землей, и его половыми органами сверху.
«Зачем мы купили такую огромную мебель?»
С тех пор ученые обнаружили, что кончики корней растений, в дополнение к ощущению силы тяжести, влажности, света, давления и твердости, могут также ощущать объем, азот, фосфор, соль, различные токсины, микробы и химические сигналы от соседних растений. Корни, которые вот-вот столкнутся с непреодолимым препятствием или токсичным веществом, меняют курс, прежде чем вступят с ним в контакт. Корни могут определить, являются ли близлежащие корни своими или другими, и, если другие, родственниками или незнакомцами. Обычно растения конкурируют за корневое пространство с незнакомыми людьми, но, когда исследователи поместили четыре близкородственных растения морских ракет Великих озер (Cakile edentula) в один горшок, растения сдерживали свое обычное конкурентное поведение и делились ресурсами.
https://www.newyorker.com/magazine/2013/12/23/the-intelligent-plant
Загрузка...
