Читать книгу - "Какое дерево росло в райском саду? - Ричард Мейби"

Летом 1860 года я был удивлен, обнаружив, какое большое количество насекомых было поймано листьями обыкновенной росянки (Drosera rotundifolia) на одном верещатнике в Сассексе. Я слыхал, что насекомые улавливаются таким образом, но более ничего не знал об этом предмете. Я собрал наудачу дюжину растений, на которых было пятьдесят шесть вполне распустившихся листьев; из них на тридцати одном оказались мертвые насекомые или остатки их… Многие растения, например липкие почки конского каштана (Aesculus hippocastanum), причиняют смерть насекомым, не получая от этого, насколько мы можем судить, никакой выгоды; но уже очень скоро стало очевидным, что Drosera превосходно приспособлена к специальной цели – к ловле насекомых, так что этот предмет показался [мне] вполне достойным исследования. Результаты оказались в высшей степени замечательными…^[104]

Чарльз Дарвин был столь же одаренным писателем, сколь и ученым. В этом отрывке он расставляет декорации для расследования с искусством автора детективов, действие которых происходит в сельской глуши: в качестве задника – сонный пейзаж летних сассекских пустошей, загадочные трупы, признание полиции в полной растерянности и обещание, что вот-вот всплывут потрясающие улики. Труд «Насекомоядные растения», в котором далее идет речь о еще более кровожадной убийце-мухоловке, – настоящий триллер.

Росянка часто встречается в болотах и в сырых, поросших вереском низинах с кислой почвой, бедной питательными веществами. Самая примечательная ее черта – листья, которые, как заметил дедушка Эразм, круглой формы и сверху покрыты тонкими прозрачными ворсинками, на кончиках которых блестят капельки росы – «или щупальцами, как я буду называть их сообразно способу их действия», – пишет Чарльз. Это первая из множества аналогий с животным миром, которые он приводит в своей деконструкции ботанической плотоядности. Он сосчитал щупальца на 31 листе и установил, что их число колеблется от 130 до 260. «Каждая железка окружена крупной каплей чрезвычайно липкого выделения; эти-то капли своим блеском на солнце и снискали растению поэтическое [английское] название sun-dew [солнечная роса, русское – росянка]». В середине листа они короткие, по краям – длиннее (см. рис. 24 на цветной вклейке).

Вопрос, который возник у Дарвина, заключался в следующем. Если положить мелкий предмет на срединные ворсинки, они словно бы «сообщают двигательный импульс» ворсинкам по краям, и те медленно склоняются к центру и в конце концов плотно смыкаются на предмете. На полное смыкание уходит от часа до пяти, в зависимости от размеров предмета и его природы. Как же получается, что растительная ткань так целеустремленно движется, чтобы поймать насекомое, а затем переваривает его? Что приводит в движение весь механизм? Как передается по листу «двигательный импульс»?

В течение следующих месяцев, а возможно, и лет Дарвин провел поразительное количество экспериментов с растениями росянки и испытывал их чувствительность и аппетит. Он скармливает им насекомых, и живых, и мертвых (однако по мягкосердечию спасает почти пойманную мошку), а затем и содержимое собственной кладовой – крутое яйцо, ростбиф, молоко, сыр. Затем он переходит к осколкам стекла и хлопьям золы и к самым разнообразным химическим веществам. Он дует на листья и даже выкашливает на них мокроту, чтобы проверить, насколько широки гастрономические пристрастия росянки к органическим материалам. Он отрезает крошечные, тщательно отмеренные кусочки женских волос, «которые мне взвесил мистер Тренхам Рикс на превосходных весах в лаборатории на Джермин-стрит».

Выводы Дарвина были всесторонними и бесспорными. Живое насекомое как триггер действует лучше мертвого, поскольку оно бьется и нажимает на большее количество желёзок (так Дарвин называл клейкие кончики щупалец). Чтобы возбудить желёзку, достаточно дотронуться до нее три-четыре раза, и через некоторое время лист заворачивается внутрь, «как бы образуя временный желудок». Лист быстро отличает органическую материю от неорганической (для этого он применяет химическую обратную связь от пищеварительной системы, но это Дарвин не исследовал), но когда обнаруживает, к своему удовольствию, что добыча содержит азотистые вещества, начинает выделять пищеварительные соки. Дарвин подчеркивает, что они действуют точно так же, как желудочный сок человека, и хотя проделать химический анализ выделений не мог, выяснил, что в процессе пищеварения их кислотность повышается и они содержат какой-то аналог пепсина, поскольку способны растворять альбумин. «Следовательно, – заключает он, – налицо примечательный параллелизм между желёзками Drosera и железами желудка – они одинаково выделяют подходящую кислоту и фермент». Анализируя пищеварительные процессы, Дарвин также установил связь между бедными почвами, на которых растет Drosera, и ее привычкой ловить насекомых: «выгода», которую он не мог распознать в начале исследования, – это возмещение недостатка питательных веществ в кислых торфянистых почвах (в тексте есть прелестное отступление, в котором диетолог-викторианец берет верх над строгим ученым-экспериментатором: «отвар капустных листьев возбуждает растение Drosera гораздо сильнее и, вероятно, гораздо питательнее для него, чем теплая вода»).

Подобную серию экспериментов Дарвин повторяет и с венериной мухоловкой и получает сопоставимые результаты, которые, однако, заметно различаются в деталях. Половины листа мухоловки покрыты крошечными желёзками, способными выделять пищеварительные соки и впитывать пищу. Кроме того, на каждой половинке есть три ясно видных жестких волокна, которые очень чувствительны к прикосновению. Дарвин отметил, что они реагируют избирательно (они не отвечали на симуляцию дождевых капель и прикосновение человеческого волоса), однако не понял, что нужно прикоснуться по крайней мере к двум волокнам с промежутком не более двадцати секунд, и только тогда капкан захлопнется (этот механизм позволяет растению не тратить энергию впустую на дуновения ветра или незначительную добычу). Если это происходит, половинки листа схлопываются примерно за одну десятую секунды и стискивают насекомое с такой силой, что его отпечатки остаются на внутренней поверхности. Из желез льется пищеварительный сок. Если добыча большая, то половинки листа остаются сжатыми до десяти дней, и раскрыть их, не разрезая ткань листа, невозможно.

Самому Дарвину не удалось выявить канал или механизм, посредством которого стимуляция волокон запускает движение щупальцев или половинок листа. Он отметил, что от прикосновения к волокнам начинается движение жидкостей и по возбужденному растению проходят волны «агрегации». Однако он понимал, что это скорее результат возбуждения, разливающегося по всему растению, нежели его источник. И пришел в восторг, когда в 1874 году его современник Джон Бердон-Сандерсон открыл, что при прикосновении к волоскам в листе возникает электрический потенциал^[105]. Бердон-Сандерсон был профессором физиологии в Университетском колледже Лондона и изучал активацию мышц у животных электрическими импульсами. И остроумец Дарвин, рассказывая об открытиях профессора, снова был только рад провести аналогию между царствами – он уподобил движение половинок листа сокращению мышц животного. Механизм запуска реакции при прикосновении к двум волоскам открыли лишь столетие спустя. Два исследователя из Боннского университета, а затем Александр Волков из Оквудского университета в штате Алабама обнаружили, что первое прикосновение к одному волоску активирует электрический потенциал, который запасается, будто во временной батарее, благодаря повышению концентрации ионов кальция в листовой пластинке. Он держится около 20 секунд, а затем рассеивается. Но если после этого дотронуться до второго волоска, возникает другой потенциал, и совокупный заряд преодолевает некую клеточную защиту и приводит к движению жидкости в клетках листа, и тогда капкан захлопывается. В сущности, у Dionaea есть краткосрочная память: растение хранит информацию о прежнем опыте и опирается на нее, определяя свое поведение в будущем.