Поиск: 

Чувства травы


Досье на меньшую сестру


Один эксцентричный профессор из института клеточной и молекулярной биологии при Эдинбургском университете, Энтони Тревавас, считает, что эти зеленые бестии кое в чем и людей превосходят по интеллекту. "Во время процесса развития даже крошечные семена могут чувствовать 20 различных внешних факторов, -- увлеченно говорит профессор, -- включая время года и положение источника света, им это нужно для определения точного времени прорастания".

Наши стебленогие меньшие братья и сестры насобачились общаться друг с другом при помощи запахов. Чтобы доказать это, неутомимые американские натуралисты отрезали листья у полыни, предполагая симулировать нападение насекомых. Четвертованная полынь немедленно выделила химическое облако, и растущий неподалеку табак в течение минуты повысил содержание ферментов, которые делают листья менее вкусными для насекомых. Ученые рассматривали укусы насекомых на листьях и были поражены видом сочащихся ран и тем, как сложно излечивается поврежденная ткань. Поэтому не удивительно, что трава буквально вопит о помощи и получает ее от других растений и насекомых.

Образец дружеской поддержки показывает капуста, выделяя пахучие вещества изотиоцианаты, не дающие тле пожирать фасоль. Впрочем, когда на лимскую фасоль нападает красный клещик, она и сама может постоять за себя: выплюнет в воздух целый коктейль химических веществ, включая метилсалицилат, и сразу к ней сползутся хищные клещи и сожрут красных клещиков.

Осы Cardiochiles nigriceps получают сообщения от растений, уничтожаемых табачной листоверткой-почкоедом. Любознательные ботаники из Джорджии напускали на кусты разнообразных паразитов, но осы летели исключительно к кустам, пораженным листоверткой, игнорируя вопли растений, поедаемых менее вкусными вредителями.

Это открытие пригодилось человечеству: теперь американцы натаскивают ос отыскивать противопехотные мины. Джо Льюис, американский энтомолог, показал, что осы, летящие на запахи тревоги, выделяемые растениями, могут распознавать и слабый запах тринитротолуола, исходящий от мин. Фактически ос можно научить распознавать и искать любой запах.

Но с осами понятно: им нюх нужен, чтобы цветы опылять. А что касается стебленогих, то, возможно, обоняние было подарено деревьям и травам природой, чтобы быстрее залечивать раны лесных пожаров. Даже самые крошечные семена, посаженные в почву, могут "унюхать" в дыме вещества, способствующие их прорастанию. Британские ученые, работающие в университете Наталя и Национальном ботаническом саду Кирстенбош в Южной Африке, открыли, что многие растения могут всходить в полной темноте, но при условии, что их поливают водой с растворенными в ней веществами из дыма.

Разделяй и властвуй
Томаты и ягоды, учуяв беду соседа, начинают особо лелеять свои плоды, чтобы те стали лучше, крепче и обеспечили здоровое и жизнеспособное потомство. Ягоды на остролисте и черника растут гуще у дорог, где загрязненность и стресс сильнее всего. Садовники давно знали о таких трюках и нарочно наступали на отдельные кусты томатов, чтобы повысить урожаи. В общем, помидоры с чем боролись, на то и напоролись.

Сорнякам, правда, повезло еще меньше. Их оружие садоводы давно используют против них. Например, опрыскивают некоторую сорную траву в конце лета, когда становится холоднее. Сорняки всасывают химикаты днем, а когда чувствуют падение температуры, направляют отраву вместе с питательными веществами в корни, чтобы запастись на зиму. Ну и запасаются до смерти.

А в Африке все по-другому. Там тысячи фермеров высаживают на своих полях сорняки вместе с кукурузой. Впрочем, не из благородных побуждений обласкать все живое на земле, а потому, что это дает прирост урожая. Просто фермеры предлагают вредителям пожевать еще кое-что кроме кукурузы. "Это намного дешевле, чем пестициды, -- признался изобретатель технологии Зайдин Хан из Кении. -- А результат потрясающий: урожаи поднялись на 60-70 процентов".

В восточной Африке кукурузным полям угрожают два основных вредителя, и Хан придумал методы борьбы с обоими. Busseola fusca откладывает личинок, которые буравят стебли кукурузы, уничтожая до трети всего урожая. Высаживая вместе с кукурузой один африканский сорняк -- слоновую траву, фермеры обрекают вредителя на мучительную смерть. Слоновая трава, надо знать, вырабатывает липкое вещество, к которому приклеиваются личинки вредителей и погибают.

Второй главный вредитель -- Striga, растение-паразит, -- наносит ущерб на 10 миллиардов долларов каждый год. Прополка занимает массу времени и сил. Хан нашел антидот против Striga -- другой сорняк под названием Desmodium. Этот последний выделяет вещество, которое не нравится Striga. Там, где фермеры высаживают между рядами кукурузы Desmodium, Striga не растет. Так недоговорившиеся сорняки работают против собственных интересов.

Это так похоже на чувства
Но самозащитой агрессия растений не ограничивается. Оно и понятно: чем выше развитие, тем больше потребностей. Среди зеленых хищников прославилась венерина мухоловка: она настолько развила чувство осязания, что, даже когда насекомые просто касаются его ворсинок, служащих спусковым крючком, "ловушка" срабатывает и закрывает в себе несчастную жертву наивности. Дарвин был одним из первых, кто сказал, что эти движения напоминают действия "живой" нервной системы.

Чтобы проверить предположение Дарвина, Джон Бурдон-Сандерсон, физиолог из колледжа при Лондонском университете, прикрепил электроды к венериной мухоловке и обнаружил, что при прикосновении к ее ворсинкам возникает электрический импульс, подобный нервным импульсам у животных. Скорость этой реакции, конечно, совсем другая. У животных она составляет 100 метров в секунду, а у растений -- всего три сантиметра в секунду.

Если говорить о скорости реакции, то самое молниеносное растение -- Mimosa pudica, что растет в тропических лесах Борнео. Ее еще называют "чувствительным цветком". Если прикоснуться к ее листьям, она тотчас же отстранится от руки. Всего-то выброс кальция в клетки, а как красиво: цветок-недотрога.

Скорее всего, привычку дергаться чуть чего цветочки унаследовали от бактерий, предков всех растений на земле, которые тоже реагируют на раздражение крошечными электрическими сигналами.
Ученые все про эту привычку изучили и пришли к выводу, что растения реагируют на прикосновение, потому что думают, будто на них налетел порыв ветра. Первым делом растение уворачивается, а потом начинает утолщать стебель и всячески крепчать, чтобы не сломаться от ветра.

Садовники уже применяют тактику введения в заблуждение путем поглаживания растения перед тем, как пересадить его. Японские садоводы пошли дальше. Они свою самурайскую рассаду перед высадкой в открытый грунт обезвоживают, а затем хлещут метлой. Воды, кстати, не дают, чтобы лучше рослось. "Пока трава растет от жажды, а не от влаги..." Впрочем, это поэзия.

Прет как бык на красную тряпку...
Глаз у травы нет, как и носа, однозначно. Но один молекулярный биолог из Глазго, некто Гарет Дженкинс заявил, что растения вырабатывают протеины, распознающие свет и его интенсивность, -- криптохромы и фитохромы. Они позволяют растениям "видеть" свет в той длине волны, которая недоступна человеческому глазу. Растения также видят направление света, которое подсказывает им, когда пробуждаться утром.

Майкл Каспербауэр, специалист по физиологии растений при Министерстве сельского хозяйства США, 30 лет изучал эту способность растений и совершил в итоге "тихую революцию" в методах их выращивания.

Много десятков лет фермеры высаживали культуры под огромными влаго- и светонепроницаемыми черными пластиковыми пленками, чтобы согреть корни саженцев и не дать вырасти сорнякам. Но Каспербауэр обнаружил, что для роста растения длина световой волны так же важна, как и его интенсивность. Изменение цвета пленки может значительно улучшить качество и количество растений и даже вкус их плодов и сопротивляемость болезням.

Причина кроется в цветочувствительном протеине фитохроме, который распознает интенсивность света и волны некоторой длины, особенно в красном и длинном красном диапазоне. Фитохром заставляет растение думать, что оно ощущает свет, отраженный от листьев других растений. Далее растение думает, что оно окружено и ему угрожают, что другие растения "украдут" у него жизненно важный свет. Оно вступает в конкурентную борьбу за свет, направляя энергию на рост корней, высоту стебля и плоды, чтобы дать больше шансов своим семенам.

Продолжая эксперименты с цветом, посадил Джордж Антониос из государственного университета в Кентукки репку в разноцветные парники. Выросла репка большая-пребольшая, и созвал Джордж Антониос дегустаторов, и дал им по кусочку от каждой репки, не сказав, какая из какого парника. Все 25 дегустаторов определили репу из-под синей пленки как "острую", из-под белой -- "безвкусную", из-под зеленой -- "мягкую и почти сладкую". А репку из-под красной пленки Джордж Антониос сам съел.

А вот собственный цвет растений биологи полагают случайным, как и цвет человеческой крови. Был, правда, один профессор в Оксфорде, Уильям Гамильтон. Так он предложил гипотезу, будто яркая окраска листьев нужна для отпугивания жуков и гусениц всяких. Как расписные крылья бабочек должны отпугивать воробьев.

Гамильтон сравнивал интенсивность осенней окраски 262 разных пород деревьев Европы и Северной Америки и исследовал разные осенние виды тли. Он выявил, что породы деревьев с высокой опасностью поражения тлей имели гораздо больше желтых и красных тонов, чем их менее поражаемые коллеги.
Однако другие биологи преисполнены скепсиса и не думают, что травяные вши умеют различать цвета.

Зачем ветер поет песни листве?
А потому что у листвы есть музыкальный слух. Профессор Мордекай Яффе догадался об этом и ради хохмы вырастил карликовый горошек в два раза быстрее, ублажая его мелодиями от 70 до 80 децибел (это немного громче среднего человеческого голоса).

Под музыку даже редиска задорнее всходит. Только вот попробуй угадай, какую музыку любит та редиска, которая посажена именно на вашей грядке? Ведь трава индивидуальна. Могли бы вы предполагать, украшая салат, что петрушка имеет свою собственную, запрограммированную в протеине музыкальную мелодию?

Путь к этому открытию начался с того, что Линда Лонг, доктор биологических наук, задумала превратить молекулярную структуру протеинов широко распространенных растений в музыкальные композиции. С помощью своего друга, математика Джереми Лича, она разработала компьютерную программу, которая позволяла ей превращать протеиновые последовательности в звук.

К своему удивлению, она обнаружила, что последовательности образуют скорее мелодию, нежели просто хаотичный набор музыкальных нот. Доктор Лонг не только изучает растительные протеины, но и хорошо играет на фортепиано и сочиняет музыку. Она записала 25-минутный компакт-диск "Музыка растений", в который вошли мелодии шалфея, горчицы, клевера и лаконоса. "Эти мелодии и в самом деле поднимают настроение. Если организм содержит сто протеинов, то вы можете получить 100 музыкальных композиций из этого организма", -- говорит доктор Лонг.

От всех этих откровений у людей закружилась голова, и некоторые теперь всерьез думают, что с растениями можно разговаривать, но, чтобы увидеть хоть какие-нибудь результаты от этого, нужно говорить много дней подряд и подолгу. Да, пожалуй, когда вы замучаете свою герань разговорами, может быть, она найдет способ вам ответить. Может быть, неутомимые американские ученые придут к выводу, что траву можно научить танцевать, и ваше любимое стебленогое изъяснится с вами пластическими приемами. Почему нет?


Автор: Ирина БАХТИНА
http://subscribe.ru/archive/science.news.nauka/200303/07103006.html  
 

Добавить комментарий



03.08.2009 Новая статья
На сайте появилась новая статья ""Железная маска" Ивана Грозного"