Как они заманивают и обманывают, защищаются и помогают друг другу.
Обычно мы не задумываемся об этом, однако растения вынуждены ежедневно решать чисто человеческие проблемы. Им нужно хорошо питаться, чтобы расти, защищаться от агрессоров и конкурентов, чтобы выживать, искать партнера, чтобы продолжить род, и в конце концов — заботиться о потомстве. Но как же растения, не обладающие ни мозгом, ни нервами, ни мышечной силой справляются с такими сложными задачами? Новейшие открытия демонстрируют, что у растений есть и аналог нервной системы, и своя мускулатура, и даже… нечто вроде мозга! В книге немецкого физика, писателя и телеведущего Фолькера Арцта впервые, причем наглядно и увлекательно рассказывается о том, как цветы, травы, кусты и деревья «придумывают» все новые решения своих повседневных проблем.
Умные растения
Пролог
За несколько десятилетий «Очень голодная гусеница»
[1]
успела завоевать сердца детей; она полюбилась и взрослым — родителям, бабушкам и дедушкам, которые читают вслух малышам. Красноголовая, с выгнутым, точно спина кошки, зеленым туловищем, она дерзко глядит на нас с обложки. Эта яркая разноцветная книжица, состоящая из прочных картонных страниц, с помощью коротких фраз и выразительных картинок рассказывает о том, что, едва только (хлоп!) она вылупится из яйца, может сожрать и продырявить маленькая гусеница. Для начала фрукты и листья, а потом все мыслимое и немыслимое — начиная с пирога и заканчивая мороженым эскимо. Наконец она достигает достаточных размеров, чтобы сплести кокон, который снова покинет через две с небольшим недели, но уже — прекрасной бабочкой.
Эта история приносит радость даже двухлетним детям — ведь дырочки, которые прогрызла гусеница, на самом деле есть в книге. Можно засунуть в них пальчики и поиграть.
Да и взрослые приходят в восторг от старательно объедающейся гусеницы пяденицы и ее забавных приключений со счастливым ярким концом. Но читатели даже не подозревают о том, что в книге также содержится оценочная информация: личинки (а с ними другие насекомые и животные) — важнее, чем растения. Милая гусеничка, которая ползает туда-сюда и все время хочет есть, куда симпатичней трав и цветов. Она требует внимания, пробуждает в нас сострадание, а в конце концов даже вызывает восхищение, когда, уже будучи пестрой бабочкой, распахивает яркие крылья. Огромные — на целый книжный разворот!
Растения, напротив, не кажутся нам живыми. Плоды и листья представляются нам такими же безжизненными, как куски пирога или сыра. Они всего-навсего корм для гусениц. Конечно, здесь не стоит искать сознательной теории, скорее, речь идет об инстинктивных пристрастиях: насекомые и животные нам ближе, чем растения. У них, как и у нас, есть глаза и конечности, им тоже свойственно чувство голода. Нам проще войти в их положение и понять их трудности — в конце концов, мы и сами принадлежим к царству животных.
Именно поэтому нам едва ли придет в голову поменять свою точку зрения — написать историю, рассказанную от лица растений. Например, так: под землей лежит семечко. И вдруг из него — хлоп! — появляется маленький, мучимый жаждой росток. Вот он запускает корни глубоко во влажную почву и устремляет к солнцу стебелек с двумя крохотными листочками. Готово! Теперь маленькое растение может само себя обеспечить. Солнечным светом, который падает с неба, и влагой, которую оно добывает из почвы. Так оно насыщается и день за днем понемножку вытягивается вверх. У него появляется новый листочек. И еще один, и еще. А корни все глубже и глубже врезаются в землю.
Введение
Растения сильно уступают животным — это заключение глубоко укоренилось в нашем представлении о мире. Греческий философ Аристотель, на труды которого в течение более двух тысячелетий опирались западные европейцы, пытаясь понять природу, признавал за растениями способность к питанию и размножению, но считал их, в противоположность животным, неспособными воспринимать окружающий мир и реагировать на него. На первый взгляд это утверждение не лишено здравого смысла, поскольку у растений нет ни носа, ни ушей, ни лица (а значит, нет и мимики), они не издают звуков, и при возникновении опасности им остается лишь крепко вцепиться корнями в землю и терпеть.
Аристотель еще не знал, что растения тем не менее крайне чувствительно реагируют на окружающую среду. К примеру, на запахи. В оранжерее университета штата Пенсильвания существует строгий запрет на туалетную воду и духи. По незнанию используя ароматы, мы вмешивались в общение подопытных растений, которые распознают друг друга с помощью запахов.
Зеленые создания реагируют на все, что для них жизненно важно: на погодные условия, качество почвы и соседние растения. Они различают цвета, избегают препятствия и ощущают прикосновения, которые не чувствуют подушечки наших пальцев. Вдобавок они понимают, когда их поедают или ранят, и отвечают хитроумной защитой. Зачастую они даже распознают тип агрессора и выстраивают оборону, исходя из его слабостей. При этом они действуют не только в одиночку — растения общаются со своими собратьями-соседями. И с животными. Даже с теми созданиями, что обитают под землей! Способность привлекать животных, чтобы компенсировать собственную неподвижность, — это гениальная идея, руководящая растениями на протяжении всей истории.
Почти ежедневно появляются сообщения о новых случаях разумного поведения представителей флоры, обоснованные путем тщательных замеров в лабораторных или полевых условиях. Но тем не менее представления Аристотеля о пассивных невосприимчивых растениях удивительным образом укоренились в нашем сознании. Что тому виной — высокомерие, предубеждение или отсутствие любопытства? Так или иначе, наши рейды по пустыням, лугам и исследовательским институтам были небесполезны, если таким образом удалось хоть немного приоткрыть завесу над тайными способностями растений. Думаю, небезразлично, кто нас окружает — слепые растения-роботы или восприимчивые живые существа, которые сталкиваются с теми же проблемами, что и мы. Растения тоже рождаются маленькими, тоже должны искать пищу и взрослеть. Они вынуждены противостоять соперникам и защищаться от врагов — в одиночку или в компании союзников. Им необходимо выбрать подходящего сексуального партнера, чтобы зачать потомство, а также позаботиться о том, чтобы это потомство, повзрослев под их защитой, оторвалось от матери и отправилось в собственное путешествие по миру.
Признаться, звучит не очень-то научно. Если кому-то покажется, что я слишком уж очеловечил травы и цветы, поверьте — я не собирался сваливать в одну кучу людей, животных и растения. Однако растения, в точности как мы, вряд ли в состоянии избежать серьезных «эволюционных испытаний» — таких, как рост, соперничество, половая жизнь или размножение. И они часто находят решения, которые кажутся поразительно разумными. А подчас даже хитрыми и коварными. Об этом и повествует наша книга. А также о недавних открытиях, которые показывают, что царство растений — по-прежнему непроходимые дебри, полные тайн и удивительных сюрпризов. Возможно, эти дебри даже слишком густые и нам никогда не удастся сквозь них пробраться. Вот как сказал об этом Иэн Болдуин, один из ведущих исследователей растений: «Вопрос заключается не столько в том, умны растения или нет, сколько в том, хватит ли у нас ума, чтобы их понять».
1. Ориентация: сила тяготения указывает путь
За столом с умными растениями
Ресторан «Мирабель» на Бундесштрассе известен лишь узкому кругу посвященных. Французская кухня по приемлемым ценам. Пьер Муассонье лично принимает гостей. Белый пиджак с двумя рядами пуговиц выдает в нем шеф-повара; джинсы ясно дают понять, что, несмотря на cuisine française
[2]
, здесь все достаточно демократично — без помпы, свойственной фешенебельному ресторану.
Нас встречают и приветствуют как завсегдатаев — мы нечасто заглядываем сюда, но чувствуем себя желанными гостями. Каждый раз после окончания съемок в Гамбурге нас тянет в «Мирабель». Это своего рода ритуал, завершающий работу над документальными фильмами о животных. Почти два года мы работали над лентой «Умные птицы», ломали головы над сценариями, упивались взлетами и боролись с падениями. Теперь необходим четкий сигнал, подводящий итог работе. О нем позаботится мсье Муассонье.
Для Дитера Кайзера, возглавляющего в компании «ВДР»
[3]
редакцию фильмов о живой природе, изысканная трапеза в присутствии коллег — не просто акт чревоугодия. Она — итог уже состоявшегося совместного приключения (назовем его так, учитывая случайности и неожиданности, которые превращают съемки фильма о животных в рискованное дело). А еще ужин подготовит почву для будущих проектов. «Конец фильма — это начало следующего фильма»
[4]
, — так мог бы звучать неофициальный девиз нашей встречи. На столе появляются напитки и закуски, а в наших беседах — новые идеи и проекты; часто они кажутся утопическими, но порой все-таки вполне разумными. Запретов здесь не существует. Почти не существует. Всем хорошо известно (каждому, как и мне, пришлось это усвоить): Дитер Кайзер не терпит неаппетитных тем. Во всяком случае, за едой, а тем более — в «Мирабель». От добротной трапезы он, кроме всего прочего, привык получать эстетическое удовольствие, а потому отвратительные образы, равно как и пропитанные потом рубашки, здесь вне закона. Разумеется, перед посещением ресторана Дитер переоделся: теперь на нем белая сорочка и дизайнерский пиджак в клетку. Эта одежда на первый взгляд ничем не выделяется — великолепное качество вещей замечаешь лишь со второго взгляда.
Когда подали закуски, Дитер поинтересовался, не возникло ли у меня каких-нибудь новых интересных идей, — это на случай, если «вдруг ни с того ни с сего появится возможность… Правда, вы знаете, у меня нет денег — „ВДР“ совсем обеднела… Но сначала давайте выпьем, мой врач сказал, что я должен выпивать по три литра в день…» Дальше последовал тост за нашу совместную работу. Мсье Муассонье и правда порекомендовал нам хорошее винцо.
— Я слушаю, — снова обращается ко мне Дитер, и внезапно наша беседа перестает быть непринужденной.
Что чувствует луковица в холодильнике
Ни о чем не подозревая, я открываю холодильник и нахожу там ее — лежащую на боку луковицу. Она преобразилась. Ее теперь не узнать. И я не решаюсь к ней прикоснуться.
Я не первый раз забываю луковицу в отделении для овощей и нахожу, когда она уже начинает прорастать, но теперь я смотрю на нее совсем другими глазами. Предстоящая работа изменила мою точку зрения — «умные растения» словно бы захватили все мои мысли: они тщательно оценивают и отбирают темы для размышлений, отдавая предпочтение идеям, имеющим отношение к фильму, — именно такие идеи растения прогоняют сквозь мою сеть нейронов и синапсов. Умные растения дают проекту зеленый свет.
Позабытая луковица протягивает мне связку бледных стрелок. Лишь самые кончики немного окрашены зеленым. Молодые хрупкие стрелки пробиваются из донца луковицы — поначалу они торчат в разные стороны, а затем решительно устремляются вверх. Именно это и бросается мне в глаза: стебельки лука выросли криво, изогнувшись вверх — к небу. «Они тянутся к свету!..» — мелькает у меня в голове. Но уже через мгновение я понимаю всю абсурдность этой мысли: не было света, к которому они могли бы стремиться; ростки пробудились и выросли темной ночью. Необходимые питательные вещества и энергию ростки вобрали из тела луковицы — она снабдила их даже влагой. И теперь лежит на боку, истощенная и поникшая: бурые чешуйки стали ей велики на пару размеров.
Каким-то образом даже в холодном темном отделении для овощей молодые ростки лука почувствовали, где находится верх. Но как? Как же растениям удается найти дорогу к небу? Скажем, деревьям, растущим на обрыве? Почему они не торчат из почвы под прямым углом и не похожи на детские рисунки с кривыми трубами на неровных крышах? Нет — стволы равняются на силу земного притяжения — словно у них, как у каминных мастеров, имеется отвес.
Похожей чувствительностью к гравитации обладают корни. Они, как известно, растут строго вниз — одни вертикально, другие под наклоном, но тем не менее целеустремленно и целенаправленно. Так и моя луковица. Поскольку она так упрямо переросла свое кулинарное назначение, я решил повысить ее и предложил новое место — на грядке. Чтобы она запустила корни поглубже во влажный грунт, как только иссякнут собственные запасы влаги и питательных веществ.
Статолиты в полном порядке
В определенных клетках верхушек корней ботаники более сотни лет назад обнаружили маленькие зернышки крахмала, так называемые статолиты. В тонких срезах они были отчетливо видны под микроскопом, их даже можно было окрасить в голубой цвет и сфотографировать. Но наблюдать статолиты живьем в растущем кончике корня было технически невозможно. А потому вначале можно было лишь строить догадки о предназначении крахмальных зерен. Может, они просто аккумулируют энергию на черный день? Или наделяют растение ощущением силы тяжести, указывая направление? Поскольку статолиты, подчиняясь силе тяжести, постоянно стремятся вниз, они действительно могли бы указывать корням путь в глубину почвы.
Идея сама по себе очень хороша. Потому что, когда кончики удалены, корни растений, потеряв ориентир в почве, неуверенно вихляют из стороны в сторону — это еще за двадцать лет до открытия статолитов бросилось в глаза Чарлзу Дарвину. Также следует добавить, что растения — не единственные существа с камешками. Не только мы, люди, но и большинство животных — от червяка до кита — используют статолиты, чтобы ощутить свое положение в пространстве: где находится верх, а где низ, как они стоят — прямо, косо или вообще лежат на спине.
Прямо-таки хрестоматийным примером могут послужить речные раки, если немного помочь им с экспериментом. У них камешки находятся не внутри, а снаружи, в крошечных углублениях хитинового панциря. Эти ямочки расположены у основания передних усиков-антенн и снабжены целым ковром чувствительных щетинок. Как правило, роль статолитов берут на себя крошечные крупинки песка. Подобно шарикам на блюдце, они постоянно скатываются вниз, в самую глубокую часть ямки — если рак кренится на бок, они соответственно меняют свое местоположение. Посредством чувствительных волосков и их нервных импульсов мозг и мускулатура рака получают сообщения о новом положении в пространстве. Просто, но эффективно. Так речной рак узнает направление силы тяжести и может прямо стоять на своих десяти ногах. И только во время линьки он теряет равновесие, потому что при сбрасывании хитинового панциря песчинки тоже пропадают, а вместе с ними исчезает и ориентация в пространстве. Рак должен максимально быстро возместить эту потерю — он целенаправленно закладывает в ямки новые песчинки. Если, конечно, находит их…
Вот здесь и начинается эксперимент: песчинки заменяют металлической стружкой того же размера. Это предложение рак принимает без колебаний: ведь металлическая крошка, оказавшись в углублениях, возвращает ему после линьки надежное ощущение верха и низа. Его чувствительность к силе тяжести восстанавливается.
Правда, этой чувствительностью теперь очень легко управлять. Если поблизости поместить магнит, рак принимает на удивление неровное и неестественное положение: он по понятным причинам наклоняется в сторону — и снова становится прямо, как только магнит отдаляется. Это можно повторять сколько угодно. Дистанционное управление при помощи магнетизма. Действительно, металлические статолиты притягиваются магнитом, немного отклоняются от своего первоначального положения и заставляют рака менять представление о направлении силы тяжести. И он выравнивает позицию в соответствии с этим изменением. Подобные опыты впервые представили доказательства, что животные используют маленькие камешки — статолиты, дабы обеспечить себя информацией о силе тяжести.
Стеклянная клетка
Уже более тридцати лет я лелею эту сокровенную мечту — заглянуть внутрь верхушки растущего корня и снять на камеру то, чем заняты камешки. В семидесятые годы прошлого века в одной детской передаче я довольно настойчиво пытался показать действующие статолиты. Внутри живой растительной клетки. Безуспешно. Для этого понадобились бы прозрачные корни, которые при этом должны быть абсолютно неповрежденными и способными к росту. Ко всему прочему необходим горизонтальный микроскоп, чтобы кончики корней без помех росли в направлении силы тяжести. Тогда я сдался, но мечта осталась: мне по-прежнему хотелось оказаться в растительной клетке, словно в кабине самолета, и понаблюдать, как корень описывает кривую роста, ориентируясь на статолиты, точно пилот на искусственный горизонт.
Теперь, спустя десятилетия, «Умные растения» подарили мне второй шанс. Я предпринимаю новую попытку и звоню в Боннский университет. Там находится Институт молекулярной физиологии и биотехнологии растений, а в нем существует отдел гравитационной биологии. Я осторожно объясняю, что ищу возможность снять на камеру статолиты в живой растительной клетке.
— Да, никаких проблем, мы вам это организуем, — отвечает мне глава отдела Маркус Браун, которого явно веселит мое изумление. — Для нас это совсем не проблема, обычные исследовательские будни. Так когда вы хотите приехать?
В душе я почти ликую. Вершина, с которой я сорвался несколько десятков лет назад, теперь готова мне покориться! И даже без всяких трудностей. Оказывается, моя мечта — всего-навсего исследовательские будни. Но вот что заглушает мое внутреннее ликование: если это так нетрудно, почему я сам не смог это сделать? В любом случае, прибыв в Бонн с камерами и оборудованием, я ожидаю очень многого. Каким образом ученые смогли добиться невозможного? Неужели им удалось заглянуть внутрь растущего корня, ведь он не стеклянный?..
Ответ лежит на илистом дне пруда, расположенного в Боннском ботаническом саду. Йенс Хауслаге и Николь Гройель, представители молодого поколения исследователей института, опускаются на колени у самой воды и, вытянув руки, пытаются достать до дна. Точнее, они стремятся раздобыть водоросли, которыми оно покрыто. Это самые обычные харовые водоросли, или «хара» (chara), как они называются по-научному. Хара напоминает хвощ, так как из ее стеблей через одинаковые промежутки тянутся целые группы отростков. Йенс и Николь набирают несколько горстей водорослей и набивают ими пивной бокал — исследовательский материал на ближайшие несколько дней готов.
Невесомость: водоросли в «Аэробусе»
Полеты по параболе — самое удивительное и фантастическое средство, которое гравитационные биологи используют для своих исследований. При помощи этих полетов они получают возможность победить силу тяжести, и для этого вовсе необязательно обращаться вокруг Земли на космической станции. Этот способ используется давно — так, например, подготавливали к невесомости первых астронавтов ВВС США. Во время съемок фильма «2001 год: космическая одиссея» режиссер Стэнли Кубрик заставил актеров именно так парить в невесомости. Они летали по параболе.
Идея (во всяком случае, ее принцип) зародилась в пятидесятые годы прошлого столетия, она невероятно проста: самолет имитирует свободное падение и тем самым вводит все и всех в состояние невесомости. На первый взгляд кажется — проще простого, всего лишь фигура высшего пилотажа над облаками. Но в действительности это весьма дорогостоящее дело.
Шесть часов утра в аэропорту Кельн/Бонн. В Западном терминале заметно оживление, хотя оттуда не отправляют ни груз, ни пассажиров. Сегодня терминал предоставлен в полное распоряжение Германского центра аэронавтики и космонавтики, который проводит полеты по параболе. Это особое научное событие — от ученых потребуются также и чисто физические усилия. Повсюду образовываются небольшие группки людей в одинаковых синих формах — профессоров, кандидатов наук и студентов. Они обсуждают распечатки данных и результаты компьютерных тестов. И делают это тихо, сосредоточенно. Лишь иногда раздается разряжающий обстановку смех. Между группками попадаются французские бортпроводники — они сразу бросаются в глаза благодаря своим ярко-оранжевым комбинезонам. В шутку их называют «воздушными маршалами»
[5]
, потому что во время полета нужно строго следовать их указаниям. Теперь они спокойно и профессионально отвечают на заданные вопросы. Что делать, если захочешь пить, если кому-то станет плохо, если приспичит справить малую нужду? Телевизионщики проводят первые интервью. Медицинский персонал раздает таблетки от воздушной болезни. А перед огромным окном, выходящим на летное поле, останавливается самый большой исследовательский самолет Европы — «Аэробус А300». На фюзеляже большими буквами написано: «Zero-G». Это сокращенное английское выражение означает «нулевая сила тяжести».
Без сидений внутреннее пространство самолета кажется мне размером с просторный зал — гимнастический зал, если точнее. Пол выложен мягкими, бело-серыми коврами, к стенам прикреплены поручни, а через каждые два метра между потолком и полом натянуты красные ремни безопасности. Пространство производит приятное впечатление, здесь почти уютно: нигде нет ни крючков, ни опасных углов — все покрыто мягкой обивкой. Большая летающая лаборатория словно создана для озорных детишек. Даже прочно закрепленные полки для экспериментов заботливо обернуты пенопластом и скреплены клейкой лентой, своими скругленными краями они больше напоминают сильно увеличенные игрушки-конструкторы.
Двадцать исследовательских команд различных направлений в последний раз проверяют свои установки для опытов. Йенс и Николь тоже надежно упаковали подопытные растения; монитор компьютера будет демонстрировать их рост. Все дополнительное оборудование — центрифуга и камера шоковой заморозки — работает безупречно. Можно начинать. Повисло напряженное ожидание: что же преподнесет невесомость экспериментальным образцам и самим ученым?
2. Питание: насекомые как промежуточное блюдо
Поучительная история с венесуэльских столовых гор
В питании растений, в общем-то, нет ничего удивительного. Над землей их листья вбирают солнечный свет и углекислый газ, а корни вытягивают из почвы влагу и более десятка различных питательных веществ — прежде всего минеральные соли, — удовлетворяя свою потребность в азоте, сере и фосфоре.
Более увлекательны — по крайней мере, с точки зрения кинематографии — такие крайние случаи, когда стандартного питания недостаточно и растения устраивают дополнительную охоту — на мелких насекомых. Вспомним, например, плотоядные растения.
Плотоядные растения? Ладно, хорошо. Но что нового можно о них сообщить? Еще Чарлз Дарвин написал о них целую книгу. Ни один урок биологии не обходится без этой темы, да и в Интернете предлагается выращивать на подоконнике венерину мухоловку. Скажем так: достаточно избитая тема. Или все-таки что-то непознанное осталось? Может быть, я когда-нибудь натыкался на белое пятно? Восстановить его в памяти мне так и не удалось, припомнилось только вот что: три вопросительных знака. Должно быть, мне попалась какая-то заметка в газете, и я нарисовал на полях три огромных вопросительных знака. Они так и стоят у меня перед глазами. Что же меня так встревожило и заставило усомниться?
Я полагаюсь на самый мощный внешний носитель моей информации — деревянный аптечный шкаф с тридцатью шестью ящиками. На одном из них надпись: «Причудливое». Именно здесь я нахожу искомое: под статьей о мягком порно для рыб лежит черно-белая фотография непентеса с острова Борнео. Если верить статье под картинкой, это растение за час поймало и переварило шесть тысяч термитов. Теперь мои вопросительные знаки на полях кажутся более чем обоснованными. Шесть тысяч за один час! Такое трудно представить. Получается, насекомые должны были, подобно леммингам, бросаться в глубь кувшинчика. Но с чего бы они стали так поступать?
Можно предположить, что это ошибка. Или ложное сообщение. Потому что непентесы никуда не торопятся; они действуют медленно, очень медленно, как я узнал много лет назад во время одной киноэкспедиции в Венесуэлу, на столовые горы. Эти горы, также называемые тепуи, — мощные, состоящие из песчаника массивы, которые, подобно архипелагу скалистых островов, взмывают над влажными тропическими лесами. Их плато на две-три тысячи метров превосходят вершины деревьев, и сверху они совсем не похожи на плоскую доску. Тогда мы оказались посреди каменистого ландшафта, изрезанного невероятными ущельями, с острыми каменными иглами и глубокими каньонами. А посреди всего этого — пестрые, размером с тарелки оазисы из растительных «подушек» и заболоченные луга с необычными растениями. Лишь через некоторое время нам стало ясно, что мы окружены целыми полчищами плотоядных растений. И что это скопление — не причуда природы, а выражение крайней нужды.
Самое прожорливое растение в мире
Несколько месяцев спустя из окна «Боинга-747», принадлежащего «Королевским авиалиниям Брунея», я любуюсь Южно-Китайским морем с узорами из свободных волн и течений. Успокаивающая морская синева. Лишь в некоторых местах, куда отбрасывают тени пухлые кучевые облака, словно возникают черные пропасти. Грандиозное водное пространство. И только крошечные, беспорядочно разбросанные по морской поверхности рыбацкие лодки, торговые суда и танкеры выглядят так, словно они из совсем другого, делового мира. Они обесценивают могущественный водоем, превращая его в простое средство транспортировки.
Объявляют снижение и прибытие (кстати, приземление довольно чувствительное) в Бандар-Сери-Бегаван, столицу султаната Бруней-Даруссалам. Небольшая розетка на мониторах, висящих над рядами кресел, движется в соответствии с поворотами, как стрелка компаса, хотя указывает не на Северный полюс, а, скорее, на религиозный центр ислама. Каждое мгновение она указывает путь на Мекку. Бруней — маленькое, богатое нефтью государство на северном побережье острова Борнео с переменчивой семисотлетней историей — с самого начала был исламским государством.
Мягкая посадка, успокаивающий шорох шасси, конец восемнадцатичасового полета. Я измучен, и в голове моей царит пустота. Но уже первый глоток тропического воздуха будто заполняет мой душевный вакуум — непознанное и неизвестное гонит усталость прочь. Найдем ли мы загадочные кувшинчики? Позволят ли власти вообще что-нибудь снимать? И в первую очередь — будет ли Марлис Мербах ждать нас в аэропорту?
Сотрудник таможни как раз пытается разъяснить, что наших бумаг недостаточно, и тут уверенным шагом, не обращая внимания на заграждения и окрики персонала, к нам приближается она, помахивая двумя золотистыми, запаянными в пластик удостоверениями прессы. Одним — для меня, другим — для Брайана Макклэтчи, нашего оператора. Оба удостоверения выданы аппаратом премьер-министра Бруней-Даруссалама. Это производит впечатление. Несколько минут спустя наше оборудование проходит таможенный контроль. Марлис успешно влилась в наши ряды. Может, и с растениями-убийцами она умеет обращаться так же?..
Даже невзирая на очки без оправы, Марлис Мербах едва ли похожа на ученую. Напротив, в штанах-хаки и надетой поверх футболки жилетке, состоящей из одних карманов, она кажется весьма опытной местной жительницей. Точнее, местным биологом, работающим в полевых условиях.
В гостях у брунейского непентеса
На следующее утро по ровному асфальтированному шоссе мы доезжаем до поворота на скользкую дорогу. Там нас ожидает сверкающий на солнце джип. Безукоризненный и свежевымытый. Рядом с ним стоит довольный Ульмар Графе, коллега Марлис. Он тоже хочет разок побывать в «раю» и с удовольствием довезет нас до места. Специализация Ульмара — лягушки. Он способен рассказывать о них часами, и порой его истории кажутся почти сказочными. Например, Ульмар поведал нам, что один из видов головастиков, до того как превратиться в лягушку, постоянно живет в непентесах, и он надеется, что еще сможет показать нам его. Другой вид обитает возле водопада, настолько громкого, что его шум заглушает любое кваканье. Здесь Ульмар выдерживает напряженную паузу и немного сбавляет скорость, потому что дорога становится все опаснее, а затем выдает нам изюминку. Оказывается, у водопада лягушки ведут себя как в народной песне: «Раз нельзя миленку крикнуть, помашу ему рукой»
[7]
. Там самцы не квакают, чтобы привлечь внимание самок, они машут им — это движение лапки заметно даже издалека. Перед моим мысленным взором возникает эпизод фильма: ревущий водопад, извергающий мелкие брызги и пену, затем крупный план — по ту сторону от водопада сидит самец лягушки, размахивающий своей лапкой с плавательными перепонками: «Привет вам!» Однако сейчас за окном другое кино. Мы ищем растение, которое способно поймать намного больше насекомых, чем любая лягушка.
Вопреки нашим ожиданиям дело продвигается довольно медленно. Вновь и вновь крупные ветви преграждают нам путь, и все вместе мы вынуждены убирать их в сторону или, пользуясь мачете, прорубать себе дорогу.
Наконец лес немного отступает, дорога становится суше — мы в «раю». Вылезая из машины, я спотыкаюсь о непентесы — точно маленькие пузатые сосуды, они стоят на земле. И наполовину заполнены жидкостью.
— Непентес кувшинчиковый, — поясняет Марлис (рис. 2).
Тайна белой каемки
В свое время именно Деннис первым подметил это.
— Хороший фотограф все видит, — сухо констатирует он. А затем рассказывает, как однажды, глядя на непентесы через видоискатель фотоаппарата, понял: у некоторых альбомаргината белый пушистый край уже совсем не белый, а коричневатый — вроде как объеденный. И после этого их с Марлис наконец осенило: наверняка белая каемка — приманка для термитов. Они объедают ее до коричневатого нижнего слоя. И при этом срываются в кувшинчик (рис. 3).
Термиты на ложном пути
Марлис не желает терять ни минуты. На глазах у термитов-стражей она вешает у подножья дерева несколько непентесов альбомаргината, гордо демонстрирующих свои белые мохнатые полоски. Как бы термиты ни проложили свою завтрашнюю тропу, этот палисадник все равно окажется у них на пути, решает Марлис, так что завтра утром они наткнутся на кувшинчики с белой приманкой.
— И когда же завтра утром? — вырывается у меня.
И мои опасения подтверждаются:
— На рассвете мы снова должны быть здесь. То есть в полпятого утра нужно выехать из гостиницы.
«Марлис Неуемная», — думаю я и в то же время радуюсь решительным мерам. Ради удачного предприятия я готов на многое.
3. Защита: сторожа из животного мира
Гвардейцы акаций
Что толку от хорошего питания, если сам становишься пищей для других? Это и вправду серьезная угроза для растений. Не только мы радуемся отличному урожаю, его с благодарностью пожинают и свыше трех миллионов видов насекомых, питающихся растениями. Я уж молчу о пяти тысячах видов млекопитающих, лакомящихся травой и листьями. Среди них полтора миллиарда особей крупного рогатого скота, а также слоны — каждый из этих гигантов за сутки поглощает сто пятьдесят килограммов зелени.
Сомнений нет, растительную пищу любят многие. Но растения — не просто еда, подаренная вегетарианцам матушкой-землей. Без зеленых организмов все травоядные животные умрут с голоду — это прописная истина. Затем мы лишимся тех, кто питается травоядными, а потом — тех, кто ест существ, питающихся травоядными, и так далее. Существование животных возможно лишь при наличии растений.
Одним лишь растениям удается творить жизнь, не убивая других живых существ и не используя их останки. В отличие от животных растения покрывают издержки своего существования только лишь запасами неорганического сырья и солнечными лучами. Это и гласит прописная истина: растения — основа всех пищевых цепей на Земле.
С этой точки зрения можно сказать: нам повезло, что растения такие съедобные и сытные, иначе бы нас и вовсе не было на свете. Но, следуя той же логике, мы должны радоваться, что растения могут быть несъедобными и умеют защищаться, иначе их давно сожрали бы, и это повлекло бы за собой закат животного мира (а значит, и нашего с вами существования). Соседство растений и животных, даже несмотря на то, что оно постоянно видоизменяется, было бы невозможно без эффективной самозащиты растений.
При этом защитный арсенал зеленых организмов кажется ограниченным — чего можно ожидать от снабженных корнями, почти неподвижных и к тому же зависимых от освещения существ? Деревья, которые способны ускакать прочь, можно увидеть лишь в научно-фантастических фильмах. Сбежать от острых зубов и ротовых органов не получится, найти укрытие тоже не удастся. И все же (или даже как раз поэтому) растения выработали на удивление изощренный и оригинальный набор оборонительных стратегий.
Шипы и нектар
Ответ оказался на удивление простым: маленькие муравьи рода псевдомирмекс (pseudomyrmex), достигающие всего трех миллиметров в длину, борются за выживание. Они защищают свой приплод, жизненное пространство, источник питания и жидкости. Все это они получают от растения с бесплатной доставкой на дом, и у них нет шансов добыть то же самое где-нибудь в другом месте. Так, акация готова предложить им хорошо защищенные детские комнатки в виде своих крепких, острых шипов. Несмотря на мощную пробивную способность, внутри они полые и просторные и даже хорошо увлажнены. Муравьиной матке нужно всего лишь прорезать маленькое отверстие, и вот уже открывается идеальное пространство для ее яиц и личинок. А еще насекомые могут в любое время забраться в защищенные от непогоды камеры — или создать новые «помещения». Потому что число шипов увеличивается по мере роста акации. Еще один повод ни в коем случае не подвергать опасности этот процесс.
У входа во внутреннюю часть шипа, недалеко от его кончика, кипит работа. Я пытаюсь выяснить, за кем же преимущество в этом узком проходе — за входящими или за выходящими, но не могу понять правила движения. Иногда так, а иногда — иначе, как получится. Но потом дело все же доходит до пробки. Один из муравьев притаскивает золотисто-желтый продолговатый сверток — в два раза больше его самого; оказывается, он слишком велик и не пролезает во входное отверстие. Несколько раз сверток наталкивается на края «двери», и в конце концов муравей, притащивший сверток, разворачивается и пятится задом, чтобы пролезть в отверстие, волоча за собой груз. Все уступают ему дорогу.
Служба доставки на самом деле жизненно важна. Речь идет о срочном «детском питании» — сахара, жиры и белки для личинок. Вот уже вносят следующий ослепительно желтый сверток. И это происходит у всех населенных шипов: муравьиный народ псевдомирмекс работает децентрализованно, разделившись на множество коммун-шипов. И соответственно столь же различны транспортные пути, по которым доставляются желтые пакеты с продовольствием. Но где они их берут? Где муравьи находят эти «питательные тельца», как Чарлз Дарвин окрестил их еще сто пятьдесят лет назад? Мартин становится на колени, чтобы получше все рассмотреть, затем показывает на молодую ветку акации, усеянную желтыми точками — сотнями питательных телец. Они сидят на кончиках перистых листочков, точно крошечные желтые плоды. Питательные тельца расположены аккуратно и аппетитно, словно акация устроила шведский стол, куда вот-вот придут гости.
— Они должны еще немного поспеть, — постановил Мартин, поскольку цвет «свертков» еще недостаточно яркий.
Но, как обычно бывает во время шведских столов, есть и особенно нетерпеливые посетители. Мы обнаруживаем муравья, который явно не хочет больше ждать и вступает в схватку с питательным тельцем. Бесполезно — оно все равно не отделится от листа.
Тайна длинных зубов
Марлис долго копается в многочисленных карманах своего жилета и наконец вытаскивает инструмент, предназначение которого в работе биологов я бы ни за что не определил самостоятельно — стоматологическое зеркало. Длинная ручка и торчащее под острым углом зеркальце размером с монету в один евро. Оно у Марлис всегда с собой для кампонотус шмици — это замечание исследовательницы только еще больше запутывает меня. Некоторое время Марлис наслаждается нашей растерянностью, потом склоняется над непентесом, подносит зеркальце к его горлышку и с помощью этого инструмента заглядывает под красноватый волнистый край кувшинчика, который немного напоминает сводчатую крышу.
— Посмотрите, какие лапочки! — восхищается Марлис, а затем добавляет: — Вы непременно должны заснять их.
Пространство под «крышей» и правда населено. Здесь вниз головой висит добрый десяток муравьев. Они чувствуют себя настолько безопасно в укрытии, что даже не отпрянули, когда стоматологическое зеркало внезапно возникло в их мире. Напротив, они с любопытством поворачивают головы, чтобы украдкой взглянуть на инструмент.
— Позвольте представить: муравьи-древоточцы шмици, мои безоговорочные любимчики, — радостно заявляет Марлис.
Насекомые как-то лукаво смотрят на нас. Потом мы выслушиваем лекцию о том, что кампонотус шмици (Camponotus schmitzi) — уникальный вид муравьев: они живут только на непентесе двушпорном (Nepenthes bicalcarata), этом самом кувшинчике (рис. 6).
Смерть в тростнике и прочие трагедии
Не каждый может позволить себе таких защитников, как гвардия муравьев: они обитают не везде, да и содержать их затратно — даже тогда, когда насекомым не приходится много работать. Поэтому большинство растений изобрели другие способы защиты, причем некоторые из них настолько гениальны и хитроумны, что заслуживают аплодисментов. Вот три примера, которые лично мне очень нравятся.
Хитрый тростник
Заросли тростника — наглядное доказательство, что не только человек, засевая поля зерновыми, создает огромные монокультуры, но и сама природа. В зарослях тростника не растет ничего, кроме него самого. Он едва ли потерпит присутствие других растений, а его стремление к распространению просто невероятно: при помощи подземных отростков тростник год от года образует новые, дополнительные стебли, которые вытягиваются из земли со скоростью десять сантиметров в день. Так площадь зарослей тростника может увеличиться примерно на тридцать процентов в год. Однако он сталкивается с теми же проблемами, что и сельскохозяйственные культуры: без особых защитных мер насаждения очень быстро будут съедены. Вредитель может беспрепятственно наносить удары, свободно размножаться, а увеличив популяцию — уничтожить еще больше растений.
На защиту зерновых культур встает фермер, который опрыскивает их химическими препаратами. Тростнику же приходится самостоятельно выходить из положения. Например, в борьбе с тростниковой совкой. Эта гусеница живет исключительно в тростнике и за счет тростника. Она не трогает только жесткие, содержащие кремниевую кислоту листья, зато сразу вгрызается в молодые стебли, которые весной пробиваются из земли, и выедает мягкое нутро. Причем она начинает с молодого ростка и, когда он становится для нее слишком узким, своевременно меняет диспозицию, переселяясь на более толстый стебель. Его она тоже прогрызает и объедает подчистую. В этих зарослях гусеница до шести раз сменит жилье, всякий раз оставляя после себя разрушенный дом.
Раскачивая верхнюю часть туловища, гусеница определяет, достаточно ли широк новый стебель, и лишь затем вгрызается в него. Она прекрасно знает свое дело. В последнем стебле (диаметром семь миллиметров) гусеница окукливается и покидает «колыбель» уже готовой к спариванию бабочкой. Без сомнения, тростниковая совка оставляет после себя опустошение, которое в последующие годы может распространиться, словно пожар в сухую погоду. Ведь бабочки откладывают яйца преимущественно в месте своего обитания и тем самым многократно увеличивают силу разрушения.
Без ответных мер тростник очень скоро погиб бы. Однако он дает отпор — экономно, но действенно. Два или три года растение выжидает, «размышляя», стоит ли расценивать нападение гусениц как серьезное, а затем совершает маленькую композиционную поправку. Как обычно, по весне прорастают новые побеги, но вокруг пораженной области они становятся заметно тоньше — во всяком случае, меньше семи миллиметров в диаметре. Изменение-то небольшое, а эффект серьезный. Гусеницы, правда, начинают нормальную жизнь, перемещаясь от стебля к стеблю, но в конце концов не находят подходящего места для окукливания. А порой застревают в стебле еще раньше, потому что он слишком узок. Как бы то ни было, превращение в бабочку невозможно, и размножение в этом «очаге возгорания» внезапно останавливается. Лечение худобой дает о себе знать. И его действительно можно заметить: в море тростника наверняка обнаружатся, казалось бы, произвольно распределенные островки тонких стеблей. Свидетели хитроумной оборонительной борьбы.
Но это лишь половина истории. Похудение стебля было бы бесполезно без второго, уже не такого удивительного шага: через два-три года стебли тростника снова вернутся к нормальному размеру. Как и было сказано, звучит не особенно интригующе, но тем не менее это очень разумный поступок. Так гусеницы вряд ли изобретут ответную стратегию, едва ли смогут приспособиться к стесненным условиям и научатся образовывать более мелкие куколки. Им не хватит на это времени. Прежде чем они успеют приспособиться, все снова будет по-старому. Так тростник отстаивает свои заросли, будто он и правда что-то понимает в законах эволюции.