Биология

О чем молчат растения: есть ли разум и чувства у цветов и деревьев

И удастся ли нам с ними поговорить

The Number Zero

Что может выведать из растений детектор лжи, почему в Швейцарии за ними признали право на самоуважение и могут ли листья общаться между собой, расскажет новый выпуск рубрики «Шнобелевская премия — это серьезно».

Разговаривали ли вы когда-нибудь с растениями? Вероятно, да — особенно если у вас есть комнатные цветы или вы заядлый огородник. Но есть ли от этого какая-то польза? Как растения воспринимают окружающий мир, «слышат» ли они звуки, реагируют ли на проявления заботы? Этот вопрос интересует людей очень давно — как минимум с середины XIX века.

В 1848 году немецкий психолог Густав Фехнер выдвинул теорию, согласно которой растения рассматривались как высокоразвитые, способные испытывать эмоции живые существа. По мнению Фехнера, если владелец растения разговаривал со своим цветком или деревом, ласково с ним обращался и уделял всяческое внимание, это положительно сказывалось на росте и развитии растения. Спустя несколько десятилетий, в начале ХХ века бенгальский ученый-энциклопедист сэр Джагадиш Чандра Бос сделал огромный вклад в биофизику, продемонстрировав, что информация о различных воздействиях передается в организме растений при помощи электрических сигналов — ранее считалось, что этот процесс имеет химическую природу. В ходе многочисленных экспериментов сэр Бос проводил измерения электрической активности растений и, помимо прочего, пришел к весьма спорным и схожим с мнением Фехнера выводам: растения могут ощущать боль, испытывать чувство привязанности, а перед гибелью по их организму проходят электрические спазмы.

Несмотря на сомнительные выводы о чувствительности растений, вклад сэра Боса не только в биофизику, но и в современную науку в целом общепризнан: его называют одним из «отцов» радио и микроволновой оптики.

Еще одним сторонником теории «разумных растений» был Клив Бакстер, сотрудник ЦРУ, который специализировался на допросах с применением полиграфа — детектора лжи. В феврале 1966 года Бакстер попытался измерить скорость, с которой вода поднимается от корней филодендрона — вечнозеленого многолетнего растения — к его листьям. Поскольку полиграф может измерять электрическое сопротивление ткани — а оно меняется при поливе растения, — Бакстер прикрепил датчики к листве. Сотрудник ЦРУ заявил, что детектор лжи показал картину, типичную для ситуации, когда человек подвергается короткой эмоциональной стимуляции. После этого Бакстер издевался над филодендронами как мог — поджигал листья, окунал их в горячий кофе и даже заставлял другого человека ломать одно растение «на глазах» у другого (стоит ли говорить, что потом филодендроны начинали «бояться» злодея). Экспериментатор заключил, что растения реагируют на эмоциональное состояние человека и его действия, страдают при виде гибели животных и других растений и даже могут считывать мысли и намерения людей. Звучит красиво, вот только другие ученые, пытавшиеся воспроизвести результаты опытов Бакстера, потерпели полную неудачу. Что же, в этой области такие штуки встречаются очень часто.

Как бы то ни было, исследования, направленные на изучение чувствительности растений и их реакции на внешние стимулы, продолжаются и даже находят отражение в государственной политике некоторых стран — например, лауреата Шнобелевской премии мира 2008 года. Награду получил швейцарский Федеральный этический комитет по вопросам биотехнологий, не касающихся человека, а также граждане Швейцарии с формулировкой «за принятие правового принципа о том, что растения обладают достоинством».

Достоинство в данном случае — юридический термин, обозначающий право на уважение, самоуважение и этичное обращение. В российском гражданском праве закреплено, что достоинство — одно из нематериальных благ, которые принадлежат нам от рождения, а за унижение достоинства и распространение порочащих его ложных сведений можно получить административное и уголовное наказания. Получается, что Швейцария признала за растениями такие же права на уважение и корректное обращение, которыми обладают люди? Давайте разберемся, что это означало.

Изучение проблемы «личности» растений Швейцария начала в 2004 году при помощи ботаников и биологов из университетов Базеля, Невшателя, Цюриха, Мюнстера и других городов. Затем, после ознакомления с их докладами и заключениями, члены Федерального этического комитета по биотехнологиям сформулировали свое мнение по семи пунктам повестки.

  1. Недопустимо намеренное причинение вреда растениям — например, срывание диких.
  2. Отношение к растениям как к инструментам для достижения какой-либо цели допустимо только при наличии морального обоснования.
  3. Растения не могут находиться в полной собственности человека, а значит, человек не имеет права обращаться с ними как ему угодно. Правда, некоторые члены комитета высказали другое мнение: растения могут быть нашей собственностью, и в этом случае мы можем делать с ними все, что захотим.
  4. Генетическая модификация растений не нарушает их достоинство, если при этом они сохраняют способность размножаться и адаптироваться к новым условиям. При этом комиссия допускает, что существуют некоторые социально-этические ограничения на генетическую модификацию, но этот вопрос не обсуждался.
  5. Вопрос патентования растений большинство членов комиссии также отнесло к социально-этическим проблемам, лежащим вне плоскости обсуждения. Однако часть экспертов назвала эту процедуру «нарушающей достоинство» растений, а значит, неприемлемой.
  6. Генетическая модификация растений всегда должна быть направлена на сохранение и поддержание естественных биосистем, а не на создание искусственных.
  7. Большинство членов комитета посчитало оправданными любые действия с растениями, если эти действия служат сохранению людей как вида.

Но есть ли реальные научные основания считать новые этические нормы обоснованными? Давайте посмотрим, что думают по этому поводу специалисты.

А они доказали, например, что растения способны реагировать на звуки. Но не спешите включать фикусу симфонии Бетховена — он не станет быстрее расти. Зато звуки, производимые вредным насекомым, могут заставить цветок защищаться. В 2014 году ученые подвергали резуховидку Таля (небольшое цветковое растение семейства капустных) воздействию звуковых волн, производимых насекомыми-вредителями — личинками бабочки-репницы. В ответ резуховидка начинала вырабатывать вещества (глюкозинолаты и антоцианин), которые делали листья несъедобными для личинок. При этом растение спокойно отнеслось к звуковым волнам, вызванным ветром или стрекотом других насекомых. Ученые пришли к выводу, что резуховидка способна различать звуки, от наличия или отсутствия которых зависит ее выживание, и соответственно на них реагировать.

В 2019 году выяснилось, что растения могут не просто чувствовать опасность, но и предупреждать о ней соседей, обмениваясь сообщениями с помощью химических веществ — летучих органических соединений. Ученые работали с Solidago altissima — золотарником, многолетним травянистым растением. Оказалось, что, когда он подвергается нападению жука-листоеда, его листья издают особый запах. Соседние растения реагируют на предупредительные сигналы и готовятся к появлению насекомых-вредителей.

В 2018 же году стало известно еще об одном способе общения растений — статья в журнале Science наделала много шума. В ней сообщалось: листья растения могут передавать друг другу «сигналы бедствия» с помощью системы химических сигналов, очень похожей на систему нейромедиаторов у животных — если оторвать или повредить один листок растения, об этом довольно быстро «узнают» стебель и другие листья. При этом вещество, которым передают сигналы растения, использует в качестве нейромедиатора и организм человека — это всем известный глутамат.

Японские и американские ученые пришли к этому открытию случайно, а героем их исследования была уже знакомая нам резуховидка. Специалисты создали специальный сенсор — флуоресцентное вещество, чувствительное к содержанию кальция (чем больше в тканях кальция, тем ярче оно светится). Когда от резуховидки отрезали один листик, содержание кальция сразу же стало меняться: сформировался своего рода импульс, который распространялся от поврежденной части по всему растению. Свечение стало очень ярким вблизи «раны», затем угасло, появилось уже немного дальше, и постепенно волна дошла до всех листьев.

В 2012 году новозеландская река Уонгануи получила статус лица, обладающего юридическими правами и обязанностями. Чтобы река могла пользоваться этой привилегией, ей назначили двух опекунов — одного от государства, а второго от местного народа маори.

Но, несмотря на всю важность этих наблюдений, говорить о «нервной системе» растений пока рано: все же у них нет ни нейронов, ни мозга, ни других органов, благодаря которым мы обладаем сознанием. Однако переоценивать способности растений все же склонны даже сами ученые — так, Моника Гальяно, старший научный сотрудник Университета Сиднея, довольно давно ставит эксперименты на горохе. В январе 2020 года она заявила, что обнаружила у растений признаки наличия памяти. Исследовательница выращивала горох в Y-образном лабиринте, в одной из частей которого находился источник света — разумеется, горох рос именно в том направлении. Затем Гальяно расположила позади лампы вентилятор — теперь свет сопровождался легким потоком воздуха. На заключительном этапе эксперимента освещение убрали, а вентилятор оставили, и растения продолжали тянуться в его сторону.

По мнению ученого, это может означать, что «растения могут заучивать и запоминать информацию так же, как животные. Если это так, то существует вероятность, что растения обладают сознанием». Заявление спровоцировало мощную волну критики со стороны коллег по цеху — так, ботаник Линкольн Таиз из Калифорнийского университета, во-первых, посчитал представленные Гальяно данные неполными и неубедительными, а во-вторых, обратил внимание специалистов на то, что у растений попросту нет необходимого для сознания «аппаратного обеспечения» — мозга или нервных клеток. Таиз находит, что Гальяно «очеловечивает» своих подопытных и приписывает им несвойственные растениям качества и способности. Кроме того, среди нейробиологов нет единодушия и в вопросе о том, есть ли сознание у животных, если есть — то у каких, да и что такое сознание — тоже пока неясно.

Таиз не одинок в своем мнении. В 2019 году вышла статья, в которой он и его коллеги заявили: растения абсолютно точно не имеют сознания, а также раскритиковали специалистов, занимающихся нейробиологией растений. Так что споры на эту тему кипят даже внутри научного сообщества.

Главный вопрос сводится к тому, как мы определяем сознание. Обусловлено ли оно наличием мозга и нервной системы, или же способностями к обучению и восприятию, которые даются мозгом? Чтобы понять эволюцию познавательных способностей, сознания и интеллекта, нужно быть открытыми к идее, что ими могут обладать не только люди. Я очень рад наблюдать за дискуссиями и дебатами о не-человеческом сознании — сознании не только млекопитающих, но и рыб, беспозвоночных и растений. Но как бы то ни было, я согласен с Таизом и его коллегами. Сейчас нет данных, подтверждающих, что растения — это разумные существа. Параллели между физиологией растений и нейробиологией провести можно, но все-таки это не одно и то же.
Алекс Джордан
Директор лаборатории Института поведения животных Общества Макса Планка и Констанцского университета

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.