Книга: Умные растения

Оптимальная доза

Оптимальная доза

Чуть ли не каждое растение производит защитные химические вещества, стремясь сжить со свету по меньшей мере часть своих врагов. И это еще не признак особенной хитрости или даже ума, потому что защита при помощи яда ни в коем случае не подразумевает наличие когнитивных способностей — смекалки или сообразительности. Но если речь заходит о дозировке, я уже не так уверен в правильности этого соображения.

В некотором смысле определенные растения ведут себя на удивление разумно. Они так регулируют производство яда, словно и вправду способны определять нужную дозу в зависимости от необходимого эффекта. Если растению грозит с трудом компенсируемый или даже непоправимый ущерб, оно производит максимальную концентрацию защитных ядов. И напротив: если последствия легко устранить, это же самое растение может себе позволить слабую защиту с минимальными порциями ядовитых веществ. Если кто-то из вас в задумчивости морщит лоб и ожидает какое-нибудь подтверждение этому заявлению, я его прекрасно понимаю. Приведу не такие уж и новые, но часто недооцениваемые факты.

Растения, произрастающие на плохих почвах с низким содержанием минеральных веществ, в основном содержат больше фенолов, препятствующих перевариванию. Они более ядовиты, и тому есть разумное объяснение — при скудном рационе (будь то недостаток азота, серы, фосфора, калия, кальция или магния) утраченную листву очень сложно компенсировать за счет новых процессов роста. Лучше полностью положиться на хорошую защиту и вовсе не допустить потерь. Так, в листьях бука, растущего на бедных песчаных почвах, содержится в десять раз (!) больше фенолов, чем у бука, уходящего корнями в хорошие известковые почвы. А растения, живущие на обделенных питательными веществами столовых горах Венесуэлы, содержат в листьях так много танинов, что эти вещества влияют на цвет воды в ручьях и речках, придавая им коричневый оттенок.

Самое интересное заключается в том, что каждое растение самостоятельно решает, насколько высоким должно быть содержание яда. Оно проверяет наличие питательных веществ в почве и в соответствии с этим определяет свою собственную защитную стратегию.

Это свойство было изучено на ивах. Черенки ивы с одного и того же куста генетически одинаковы, как близнецы, но ведут себя по-разному. В зависимости от качества почвы они регулируют содержание фенолов в своих листьях. Если почва скудная, защита выше, если питательных веществ в почве больше, листья содержат меньше яда — потому что во втором случае последствия повреждений легче перенести и устранить. Генетически одинаковые растения ведут себя как две разные личности — они взвешивают и просчитывают все наперед, желая извлечь из ситуации максимум пользы.

Как они принимают решения и какие клетки берут на себя подсчет концентрации фенолов, до сих пор не выяснено. Но несомненно, привычное представление о растениях как о пассивных живых существах, не способных делать собственный выбор, совершенно не оправданно.

Стандартная стратегия защиты ядом у растений на удивление гибка — если не сказать, интеллектуальна — и легко подстраивается под ситуацию. Но у нее есть и существенный недостаток. Она слишком затратна.

Для изготовления яда растение должно постоянно расходовать питательные вещества и энергию, что, разумеется, осложняет рост и образование семян. С этой точки зрения яд имеет свою цену — он необходим, чтобы держать вредителей на расстоянии. Однако расходы приходится нести и тогда, когда враги не появляются вовсе или опаздывают, в этом случае изготовление ядовитых веществ становится весьма неэкономичным — просто-напросто лишней нагрузкой. Мы уже сталкивались с подобной ситуацией, когда говорили о защитной стратегии мексиканских акаций: ведь муравьи непрерывно, даже в «мирные времена», должны потреблять ценные жиры и белки. Конечно, если растение защищается ядом, работа на холостом ходу не такая уж тяжкая, поскольку ядовитые вещества почти наверняка изготавливаются из легко добываемых «дешевых продуктов», таких, как вода, углекислый газ или азот. Но тем не менее затраты необходимы, поскольку оборонительное химическое оружие нужно поддерживать, даже если в данный момент положение неопасно.

С учетом этой ситуации справедливо предположить, что «умные растения» еще не исчерпали все средства стандартной химической защиты. Однако лишь трагичное и загадочное массовое вымирание навело науку на правильный след…