Умные растения - Арцт Фолькер

Самое быстрое растение на свете

Итак, если есть необходимость, это происходит. Раз почва не способна дать все, что требуется растениям, им приходится заимствовать питательные вещества у царства животных, а значит — становиться хищниками. Зеленые создания изобретают приманки, пускают в ход свои скользкие гладкие поверхности и некое подобие желудка, переваривающего добычу и распределяющего питательные вещества по всему «телу». Нужда порождает изобретательность. И среди растений тоже. То, что в качестве поставщиков питания зеленые создания используют мелких насекомых, это еще не самое удивительное: в конце концов, жучки и букашки представляют собой отличный набор концентрированных белков и прочих полезных веществ, который так и просится в пищу. Самое удивительное то, сколь искусно растения обыгрывают свой недостаток — неподвижность, как они ловят летающих и ползающих насекомых, не шевельнув ни единым листом. Право передвигаться зеленые хищники предоставляют животным, всего лишь указывая направление — вниз, в ловушку.

Однако, если понадобится, они в состоянии шевелить листочками. Хищница росянка (drosera) делает ставку не на скользкие кувшинчики, а на липкие капельки. Подобно безобидным росинкам они покрывают маленькие, торчащие из листа волоски, маня насекомых глотнуть освежающей жидкости — в последний раз. Ни о чем не догадываясь, букашки попадают в ловушку к хищнице. Их положение становится все безнадежнее, потому что в течение нескольких минут соседние отростки превращаются в подвижные чувствительные волоски. Они сгибаются и сообща прижимают барахтающуюся жертву к основной части листа, где букашка в конце концов разлагается. У некоторых видов росянки лист сворачивается, образуя своего рода пищеварительную полость. Когда речь идет о питании, растения позволяют себе и свободу передвижения — они делают это медленно, но неумолимо.

Но и это еще не все: некоторые зеленые хищники умеют преодолевать свою медлительность. Они реагируют молниеносно — так быстро, что проследить за их реакцией невооруженным глазом невозможно. Стоит признать — наши глаза довольно вяло реагируют на движение. Если, пристально глядя на руку, немного подвигать ею, контуры пальцев наверняка покажутся нечеткими и расплывчатыми. Еще сложнее придется, если нужно отследить движения головы дятла, стучащего по дереву. А тем, кто, нырнув, пытался понаблюдать за охотой рыбы-камня, или бородавчатки, наверняка известно, как медлительны наши глаза. Вот какая-то рыбешка проплывает мимо мнимого камня и в следующее же мгновение исчезает. Заметно только, как бородавчатка давится и глотает, быстро всасывая добычу. Информацию о молниеносных движениях животных мы воспринимаем спокойно: быстрота — одна из их особенностей. Но растения? Неужели бывают молниеносные растения?

Показательный пример, конечно же, венерина мухоловка, которая часто украшает подоконники. Ее листья-ловушки захлопываются, точно капкан, когда в них залетает насекомое; они закрываются так быстро, что способны поймать даже самых проворных мух. Примерно за десятую долю секунды. Это, конечно же, быстро, но есть и более проворные растения, так что разговор о королеве зеленых хищников придется немного отложить. Чуть позже она покажет нам свое сольное выступление, не забыв продемонстрировать и другие таланты — например, пустит в ход свою память, обработает электрические сигналы или оценит вкусовые качества свежей добычи.

Если говорить только о скорости, ни одно зеленое создание не сможет сравниться с пузырчаткой (utricularia). Она считается самым быстрым растением на свете. Пузырчатка добывает свой «мясной» рацион под водой, придерживаясь стратегии рыб-камней: она засасывает свою добычу. С невероятной скоростью — примерно за две миллисекунды, а то и быстрее. Эта техника ловли оказалась настолько удачной, что в ходе эволюции появились самые различные виды пузырчатки. В мире существует свыше двухсот двадцати видов утрикуларий. В Германии больше других распространена пузырчатка обыкновенная (utricularia vulgaris). Однако она не так уж обыкновенна.

Мы стоим на берегу маленького, словно заколдованного швабского озерца. Квакают лягушки. С берега в воду уходят заросли камыша. Листья кувшинок плавают на поверхности воды, предлагая посадочные места отливающим синевой стрекозам. А посреди этой идиллии — хищная пузырчатка. Прожорливая охотница не очень-то бросается в глаза. Из воды высовываются ее золотистые соцветия на голых стеблях. Как и прочие цветы, она вроде бы добродушно угощает всех своим нектаром. Разница заметна лишь под водой. Пузырчатка не отрастила корней — она свободно перемещается по озерцу. Под водой она, словно руки, вытягивает свои зеленые волокнистые листья, чтобы поймать как можно больше солнечной энергии. Но они ловят не только свет: листья усеяны сотнями пузырьков-ловушек. Пузырьки, напоминающие старинные кожаные мехи для вина или воды, имеют вытянутую форму, а в длину не превосходят нескольких миллиметров. Некоторые из них уже заполучили своих жертв — их очертания виднеются сквозь полупрозрачные стенки темницы. Это дафнии, или «водяные блохи». Некоторые еще барахтаются, другие уже погибли и даже переварились. На самом деле, внутренние стенки пузырьков перенасыщены железками, выделяющими ферменты, которые расщепляют белки и фосфаты, и таким образом пузырчатка с невероятной быстротой — чуть меньше чем за час — переваривает добычу.

Однажды, много лет назад, я уже пытался пронаблюдать за тем, как жертвы попадают в ловушку. В окулярах стереомикроскопа пузырьки казались воздушными шарами, а дафнии — забавными зверьками с черными глазка-ми-пуговками. Я сосредоточился на одной проворно снующей «блошке» и стал прослеживать ее зигзагообразный путь — со злым умыслом, надеясь, что в какой-то момент она окажется совсем близко к пузырьку-ловушке. Мне казалось, что наблюдение длится часами. Я несколько раз менял тактику и ставил на других дафний, путь которых, как мне казалось, лежит в нужную сторону. Но — напрасно.

Отверстие-ловушка в пузырьках закрывается, подобно качающейся двери, управляемой посредством контакта с одним из чувствительных волосков, которые пушком покрывают область отверстия. Каким-то образом (точный механизм ученым пока неясен) даже при едва ощутимом прикосновении каждый волосок ведет себя, точно длинная и очень чуткая дверная ручка.

Дафния, на которую я нацелился, внезапно исчезла. Еще недавно она интересовалась ротовым отверстием пузырька, а теперь ее нет. Очевидно, она дотронулась до одного из волосков, и «дверь» открылась. Теперь «блошка» барахтается внутри ловушки, словно ее туда кто-то телепортировал. У нее нет никаких шансов спастись — «дверь» плотно захлопнулась. Дафния снаружи — и вот она уже внутри. Человеческий глаз не способен зафиксировать момент, когда это произошло. Ясно, что здесь нужна высокоскоростная камера. Пробил ее час, ведь наши глаза не приспособлены для таких наблюдений. Эти камеры словно сами управляют временем. Но в случае со сверхбыстрой пузырчаткой даже они справляются с трудом.

Сама по себе скорость — не проблема, речь идет о моменте включения. Когда, скажите на милость, надо нажать на кнопку затвора? Тут всегда либо слишком рано, либо слишком поздно. Зачастую помогает фотоэлемент, который автоматически включает камеру, как только объект съемки пересекает контролируемую зону. Но в случае с крохотной дафнией под микроскопом этот вариант тоже отпадает.

В тот момент мы сдались и отступили, однако ради «Умных растений» без колебаний предприняли новую попытку — с более высокими шансами на успех. Потому что с недавних пор вопрос включения камеры перестал быть проблемой. Современная видеотехника предоставляет почти волшебную возможность вернуть упущенные мгновения. Момент рукопожатия политиков, стартовый рывок на стометровке, молниеносная атака кобры. Или даже нападение пузырчатки. Ключевое слово здесь — режим «Reloop», или «повтор петли». Это нечто вроде короткого путешествия в прошлое. С технической точки зрения все достаточно просто. Видеокамера беспрерывно снимает, а через несколько секунд — скажем, через пять — она в течение следующих пяти секунд проигрывает уже записанный кусок, продолжая снимать то, что происходит в настоящий момент. Как если бы в камере стояла видеопленка с пятисекундным циклом записи. Убедившись в том, что «его событие» произошло, оператор переходит из режима «Reloop» в нормальный режим съемки с полной уверенностью, что камера зафиксировала предыдущий пятисекундный фрагмент. Иными словами, у вас появляется несколько секунд, чтобы отреагировать на запись, — именно на такой короткий период времени можно вернуться в прошлое. И в этом есть нечто пугающее.