КОГДА ДЕРЕВЬЯ РАЗГОВАРИВАЮТ
августа 26, 2008 ·
Природа говорит с человеком, но он ее не слышит
Леонид ЗавальскийВзрывоопасный гремучий газ содержит смесь двух частей водорода и одну часть кислорода. Та же самая реакция с образованием воды может протекать при комнатной температуре совершенно спокойно, если в сосуд добавить стружки платины. В данном случае платина выполняет функцию катализатора. Катализирующим действием может обладать и обыкновенный сигаретный пепел. При приготовлении абсента французы добавляют в напиток жженый сахар. Если обвалять в пепле кусочек сахара-рафинада и поджечь, он будет гореть ровным голубым пламенем – без пепла поддерживать горение не удастся.
Разложение перекиси водорода на кислород и водород происходит в течение определенного времени. Можно тысячекратно ускорить этот процесс, пропустив перекись через платиновое сито. Использование растительных катализаторов убыстрит разложение перекиси в миллионы раз. Растения с невероятной простотой и быстротой синтезируют из неорганики виноградный сахар и крахмал, на что специалистам-химикам требуется придумать немало ухищрений и затратить много усилий. Так стоит ли удивляться, что растения представляют собой совсем не “безмозглые овощи”, какими до недавнего времени рисовало их воображение человека.
Обычно сорта яблок поздних сортов снимают прежде, чем они поспеют, дозревание происходит при хранении и транспортировке. Давно было замечено, что если хранить поздние яблоки вместе со скороспелыми, то дозревание произойдет быстрее. При этом яблокам вовсе не обязательно соприкасаться друг с другом. Как один сорт яблок влияет на другой?Еще один факт известен любителям комнатных растений: растущие вместе разные экземпляры одного и того же вида цветов раскрывают бутоны в один и тот же день, поскольку позднее сформировавшиеся бутоны догоняют в росте более развитые. Такое развитие событий выгодно растениям с точки зрения преимущества при опылении насекомыми. Каким образом, произрастающие в разных горшках растения передают информацию друг другу?
Наконец, произрастающие в сухих степях и полупустынях растения активно борются за источники влаги: они “осложняют жизнь” соседу, тормозят его развитие, а то и вообще останавливают рост семян вблизи завоеванной территории, вокруг прикорневой зоны. В “умном” поведении такие растения мало, чем уступают человеку, и причиной “понимания” ими окружающей ситуации становятся химические сигналы.Опытным путем ученые доказали, что поспевающие яблоки выделяют в атмосферу этилен – газ, ускоряющий созревание плодов. А вот рост бобовых в “яблочном окружении” замедляется, хотя сами бобы становятся более крепкими и выносливыми к инфекциям. Число таких обнаруженных взаимовлияний растений и окружающей среды неуклонно растет год от года, в связи с пристальным изучением явления учеными разных стран и специальностей.
К примеру, южно-африканских фермеров, занимающихся разведением винторогих антилоп куду в многочисленных заповедниках Африки, и приносящих немалый доход от привлечения туристов-охотников, в последние годы весьма беспокоит проблема растущей преждевременной гибели своих питомцев. Проблема оказалась настолько сложной и запутанной, что лишь в последние годы усилиями американских и немецких ученых удалось выявить ее корни. Исследователи Вандхувен и Болдуин обратили внимание на то, что антилопы гибнут именно в заповедных зонах, как правило, хорошо и бережно охраняемых и окруженных защитными сооружениями. В естественном обитании таких смертей не зарегистрировано. Казалось бы, должно быть наоборот, так как условия содержания антилоп в свободных вольерах, с точки зрения фермеров, более превосходны, чем в дикой природе. Тщательными многолетними исследованиями было доказано, что причиной таких смертей становятся акации-убийцы, служащие одним из естественных источников питания антилоп.
В ходе эволюции акации выработали несколько механизмов борьбы с поедающими их животными. Во-первых, они производят длинные и жесткие колючки, оберегающие нежные листья. В свою очередь, антилопы эволюционно “сузили морды”, чтобы просовывать губы и зубы между неподдающимися усвоению шипами акаций. Во-вторых, акации подняли ветви на недосягаемую высоту, с которой способны справиться разве что вытянувшие шеи жирафы. В третьих, для защиты молодняка акации “изобрели” нечто совсем удивительное – они стали вырабатывать танин, смертельный для желудков антилоп. Самым интересным оказалось то, что производство танина стимулируется активным уничтожением листвы акации через химический газ – все тот же этилен! – выделяемый устьями листьев. Акации сигнализируют друг другу об опасности и коллективно приступают к выработке танина. Передача и принятие сигналов происходит только между близкими видами растений (всего в мире насчитывается 1200 видов акаций, из них в Южной Африке – 130). Антилопы весьма чувствительны к горькому танину, и если на воле у них существует выбор перекочевать к другому, невосприимчивому к сигналам виду, то в пределах заповедника такого выбора нет, животные продолжают поедать “горькое” и умирают.
Еще одну интересную загадку преподнесли в последние годы ученым бамбуковые рощи Индии, Японии и Франции, сотни лет назад завезенные с исконной родины – Южного Китая. Бамбуковые рощи вдруг разом начинали буйно цвести – редчайшее явление, обозначающее апофеоз рождения и смерти, зарождение новой и гибель старой жизни, напоминая гибель лососевых рыб после икрометания. Вслед за цветением бамбук умирает, но такого массового цветения давно не наблюдали. Дело в том, что бамбук цветет раз в пятьдесят лет (некоторые из 1300 видов бамбука живут до 500 лет, и период междуцветья у них значительно дольше), запрограммированная смерть целых сообществ может быть связана с генетическими часами, определяющими биологический срок жизни сообщества.Строго говоря, бамбук это не дерево, а гигантская трава, достигающая в высоту десятков метров и в активный период растущая со скоростью 7 см/час. Жители штата Мизорам, расположенного на границе с Бирмой и Бангладеш, молятся о спасении. Небольшому по индийским меркам штату с населением в миллион человек угрожает голод и разорение из-за гибели цветущего бамбука. Бамбук образует множество богатых питательными веществами семян, которые становятся главной кормовой базой для активно размножающихся на них крыс. Расправившись с семенами бамбука, крысы приступают к уничтожению посевов. В результате урожай гибнет, и среди местного населения неизбежен голод. Исторические данные свидетельствуют о связи массового цветения бамбука и голоде в штате Мизорам в 1861 и 1911-1912 гг. Новая волна цветения прогнозируется в 2005 году. В результате цветения бамбука в 1959 году в штатах Мизорам, Трипур, Манипур и части Ассама голод погубил более 10 тысяч человек. Катастрофические последствия цветения бамбука помимо массового размножения крыс и голода коренного населения сопровождаются мощной эрозией земель, а потому после отмирания отцветших зарослей бамбука для их восстановления требуется десяток лет.
До появления человека эволюция растительных и других живых существ удивительно разнообразно приспосабливалась к изменяющимся природным и климатическим условиям, вырабатывая свой язык общения между всеми участниками процесса жизни. Активное участие человека в эксплуатации природных ресурсов привело к тому, что естественный процесс необратимо нарушился, у природы больше не хватает времени и сил на создание устойчивого экологического равновесия между различными популяциями. На смену длительному и многоступенчатому эволюционному развитию природы пришла, по выражению греческого ученого Влавианоса, так называемая быстрая «биополитика», диктуемая и проводимая в жизнь превосходящим всех остальных видом – Homo sapiens. В настоящее время натуральный лес можно встретить разве что в бескрайней Амазонии и Сибири. На большей части суши леса имеют искусственное, а не естественное происхождение, потому и возникают непредвиденные проблемы.Интересны попытки американцев создания «искусственных» джунглей под стеклянным колпаком пустыни штата Аризона, отрезанных в коммуникациях от остальной части живой природы. Эксперимент показал, что любое привнесение в замкнутое пространство иной формы жизни или принудительных внутренних связей неизбежно приводит к смещению равновесия и перестройке всех экологических отношений в замкнутой системе. Не то же самое наблюдается на территории планеты Земля, эксплуатируемой одним доминантным видом?
Исследование феромонного обмена между растениями, насекомыми и животными составляет одно из основных направлений в молодой и бурно развивающейся области науки – химической экологии, открывающей путь к пониманию химического языка живых существ и управлению их ростом и поведением.