Международное научное сообщество не первый год спорит по поводу одной из самых неоднозначных гипотез в области физиологии растений.

Международное научное сообщество не первый год спорит по поводу одной из самых неоднозначных гипотез в области физиологии растений. На этой благодатной почве в 2005 году даже возникло новое научное направление под названием нейробиология растений.

Сторонники и последователи этого направления придерживаются мнения о наличии у растений своеобразной формы сознания, а соответственно, и способности воспринимать и анализировать сенсорную информацию. Ученые ссылаются на исследования, зафиксировавшие определенные реакции сигнальной системы у растений, схожие с нервными импульсами и рефлекторным поведением у животных и человека.

Означает ли это, что растения могут осознавать и испытывать боль? И как нам теперь следует относиться к растениям?

Откуда корни растут?

Наиболее яркими примерами растений, демонстрирующими формы «поведения», которые могут внушать мысль о более высокой степени их организации, являются всем известные насекомоядные растения – росянка и венерина мухоловка. Исследованиями этих форм жизни занимался еще основатель эволюционной теории Чарльз Дарвин, назвавший росянку не столько удивительным растением, сколько «очень умным животным».

Однако как подлинный ученый, Дарвин стремился зреть в буквальном смысле в корень проблемы. Вместе со своим сыном Фрэнсисом в 1880 году он анализировал ростовые движения (тропизмы) проростков канареечника канарского под воздействием света, после чего выдвинул идею о гормональной (химической) регуляции в растениях. Это явление получило название фитотропизма. При одностороннем освещении, по мнению исследователей, в проростке возникает некоторый стимул, который, перемещаясь сверху вниз, вызывает в клетках специфическую химическую реакцию. Она-то и определяет направление роста.

Современная биология рассматривает два основных способа регуляции и интеграции клеток и органов растений, взаимодополняющих друг друга: посредством гормонов и за счет различных видов биоэлектрической активности. Первые исследования электрических явлений, сопровождающих возникновение и распространение возбуждения у высших растений, были проведены еще во второй половине XIX века.

Основателями электрофизиологии растений стали ученые Д.С. Бэрдон-Сандерсон, Г. Мунк и Н.Ф. Леваковский. На сегодняшний день биологи сходятся в том, что растения используют электрические сигналы для реакции на изменение освещенности, влажности, температуры, механические повреждения и другие стрессовые стимулы. В ответ они могут сворачивать листочки, поворачивать стебли и производить движения и реакции, схожие с сознательными действиями. Именно наличие этих импульсов у растений и позволило выдвинуть предположение о сходстве их сигнальной системы с нервной системой животных. Что и положило начало научным спорам.

Растения как электропроводники

Одним из аргументов сторонников наличия сознательного центра управления жизнедеятельностью у растений послужил любопытный факт. В ряде исследований ученые зафиксировали, что растения могут не только непосредственно реагировать на повреждение и угрозу, но и проявляют способность «запоминать» обидчика и передавать информацию об опасности на расстоянии.

В частности, нейробиологи ссылаются на эксперименты американского исследователя Клива Бакстера. Ему якобы удалось зафиксировать эмоциональную активность растений с помощью обыкновенного детектора лжи.

Подсоединив детектор к листьям обычного комнатного растения, Бакстер зафиксировал различные реакции, напоминающие колебания человеческого настроения. В дальнейшем ученый изучал эти колебания при возникновении угрозы, а однажды детектор зафиксировал реакцию растения на конкретного человека – ассистента ученого, который прежде систематически причинял растению вред.

Помимо Клива Бакстера и другие ученые фиксировали многочисленные факты проявления схожих «эмоциональных» реакций у растений, в частности, отмечая, что их рост и качество плодов зависят от эмоций человека, который за ними ухаживает. Природа этой зависимости до конца не выяснена, а факты влияния эмоциональных вибраций и звуковых волн на молекулярные структуры приводятся, к примеру, и в известных исследованиях о воде.

Механизм передачи «сигнала бедствия» между растениями, тем не менее, ученым определить удалось. Международная группа в ходе эксперимента выяснила, что растения используют специальные сигнальные молекулы, наподобие нейромедиаторов. В основе реакции лежит глутаминовая кислота, которая выбрасывается в ответ на повреждение и повышает уровень кальция в растении, который и передает импульс.

На знании о работе сигнальных молекул основано действие некоторых фитоактивирующих веществ и даже пестицидов. Поскольку между сигнальной системой и геномом существует двусторонняя связь, эти вещества могут на генетическом уровне менять свойства растения.

Нужен ли растениям мозг?

На взаимосвязи сигнальных механизмов растений с их генетической информацией основывает свои аргументы главный противник теории нейробиологии – ученый из Калифорнийского университета Линкольн Тэиз. Биолог считает, что все подобные реакции у растений просто запрограммированы, а сознательный центр управления им в принципе не нужен с точки зрения эволюции.

Это соответствует научной парадигме, которую приводит, например, в статье «Нервная система растений: гипотезы и факты» С.А. Степанов: раз у растений возможно вегетативное размножение любой частью, у них отсутствует специализация органов и тканей, а значит, им не требуется и управляющий центр.

Линкольн Теиз же считает, что нервная регуляция – гораздо более сложно организованная система, необходимая для получения субъективного опыта, чем та модель, которую на данном этапе приписывают растениям нейробиологи.

Кого волнует поведение растений?

Ради чего, собственно, спорят? Помимо чисто научного интереса, многие ученые продолжают активные исследования сигнальных механизмов растений, в надежде, что, поняв законы их внутренней регуляции, научатся ими управлять. А это откроет возможности более эффективного их воспроизведения, влияния на устойчивость к негативным факторам и многое другое.

Г.А. Степанов в вышеупомянутой статье, признавая неоднозначность методики исследований и их интерпретации со стороны представителей нейробиологии, отмечает плодотворность самого факта привлечения внимания к изучению сигнальных систем растений. Внимания настолько официального, что в 2016 году в Санкт-Петербурге даже был проведен Международный симпозиум «Сигнальные системы и поведение растений».

Однако какие-то реальные перспективы в исследованиях могут быть основаны только на неопровержимой доказательной базе и максимальной объективности проводимых экспериментов. За объективность как раз и ратует главный оппонент нейробиологов Линкольн Теиз, заявляя, что очеловечивание растений в исследованиях подрывает объективность исследователя.

Ну а пока ученые спорят, есть ли эмоции у растений, все, что мы можем, – это развивать осознанность по отношению к собственным эмоциям. И, независимо от того, почувствуют ли это растения, проявлять чуть больше уважения к ним и к живой природе в целом.

Виктория Канафеева

Комментарии: