100 великих загадок природы
Шрифт:
Однако растения гораздо догадливее, чем мы думаем. Стоило лишь мотыльку отложить яйца на листья 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. Бабочка летит прочь, в более безопасное место. Страстоцвет изловчился и обманул своих врагов.
Итак, растения, эти безмозглые стволы и кроны, могут думать? Воистину велики твои чудеса, о природа! До сих пор считалось, что память и интеллект, умение учиться и размышлять были дарованы лишь человеку и животным. Мир растений был этой благодати лишен. Но что бы мы ни думали о них, в их поведении отчетливо видна мысль. Никто не заставлял и не учил их обманывать врагов, они же пускались в сражение, доверяя одной смекалке. Хрупкие, неподвижные, безрукие организмы растений придумывали ловушки, в которые попадали 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 природе разительно изменилось. Растения взывают о помощи; листья переговариваются с клопами и клещами; деревья воспринимают, замечают, думают — то есть общаются с внешним миром. Им дарован язык ароматов, не доступный нашему обонянию. Лишь оттого они кажутся молчаливыми, что их язык мы не воспринимаем. Животных мы еще слышим, но не понимаем: к растениям мы просто глухи.
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 и проигрывает по сравнению с обонянием 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, какой именно 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 помощь, когда на листьях растения появляется 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… От этих «молодых хулиганов» растение спешно ищет защиты.
Итак, растение знает, кого звать на помощь. Враг его врага — ему друг, но не всегда растение расплачивается со своими помощниками, скармливая им напавших на него насекомых. Бывают комбинации и похитрее.
У некоторых видов акаций рядом с цветками появляются дополнительные нектарники. Они нужны вовсе не для опыления — они привлекают муравьев. Эта «армия», сбежавшись на сладенькое, заодно отпугнет и вредителей. В кустах акации муравьям «готов и стол, и дом». В полых ветвях и шипах им есть где пожить и спрятаться от птиц. Если нектара им мало, на листьях акации они найдут плотные узелки, богатые белками. Эти «молочные реки, кисельные берега» муравьи будут защищать от любых насекомых, а значит, уберегут листву акации. Бравые охранники помешают даже усикам вьющихся растений вцепиться в ствол
приютившего их куста.Летом, в ту пору, когда насекомые-вредители лютуют, нектарники выделяют особенно много нектара, чтобы привлечь побольше муравьев. В другие сезоны, когда угроза меньше, акация ведет себя экономнее.
Точно так же поступают ядовитые растения. Содержание яда в их листьях повышается, когда насекомые начинают их поедать. Так, у табака в считанные часы увеличивается содержание никотина. Через пять-десять дней его уже в четыре раза больше, чем было до появления вредителей: это — смертельная доза для насекомого, не готового к такой атаке.
А вот гусеницы табачного червя без труда переваривают растения, содержащие никотин. Их организм либо обезвреживает яд, либо выводит его прочь. Кстати, по этой причине почти все инсектициды можно применять лишь пару лет, а потом насекомые привыкают к ним и начинают беспрепятственно размножаться.
Впрочем, на какие бы уловки ни шли насекомые, растения пока сильнее. Если бы было наоборот, то Земля напоминала бы выжженную пустыню. Сейчас же она вся покрыта зеленым ковром трав и зеленым шатром деревьев. И те и другие умеют постоять за себя.
Итак, растения болтливы как сороки: они умеют оповестить мир о своей беде. Раз в их тканях нет силы, они найдут себе защитников.
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, долго занимавшийся проблемой общения растений. 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 этому научатся, наступит новая arpo-эра, в которой не будет место пестицидам.
ПРИРОДНЫЕ НАСОСЫ
Деревья — это гиганты, возвышающиеся над такими карликами, как мы. Для дерева его высота часто означает ключ к успеху, поскольку высокое дерево вырывается из тени, падающей от соседей, и получает прямой доступ к солнечному свету. Но через несколько десятилетий непрерывного роста деревья останавливаются. Почему же, захотели узнать биологи и экологи, деревья, достигнув некой высоты, не стремятся стать выше?
Вопрос роста деревьев — не просто академический. Мы выбрасываем в атмосферу миллиарды тонн двуокиси углерода и не можем предсказать, как на это отреагирует Земля и организмы, ее покрывающие. Одним из главных неведомых вопросов здесь является такой: как избыточный углекислый газ (основной ингредиент фотосинтеза) повлияет на рост растений? Будет ли газ стимулировать их рост, и станут ли растения поглощать больше газа — возможно, столько, чтобы свести на нет глобальное потепление? Ответом на эти вопросы может стать то, насколько высоко деревья способны расти.
При фотосинтезе дерево использует энергию солнца, бьющего своими лучами по листьям, чтобы соединить воду, углекислый газ и минеральные вещества и обратить их в углеводы. Вода также нужна для переноса питательных веществ, терморегуляции и поддержки тканей в здоровом состоянии. Эта драгоценная жидкость впитывается корнями дерева и затем препровождается к стволу и веткам через систему узких трубочек.
Каждый лист покрыт крошечными порами, через которые лекислый газ входит, а вода испаряется. Молекулы воды притягиваются друг к другу, и, когда часть воды испаряется с листа оставшийся запас «подтягивает» влагу снизу. Таким образом, создается сила, тянущая вверх. За счет нее вода и проходит весь путь от земли до листа. Когда влага входит в лист, а с него уходит воздух, в трубочках растет давление, заставляющее корни втягивать больше воды из земли.