Дарвин первым подметил, что верхушки корней растений представляют собой сложные чувствительные органы, способные регистрировать различные параметры и реагировать соответствующим образом. Далее он предположил, что именно в этой части растения возникают сигналы, способствующие движениям прилегающих частей корня. Экспериментальным путем он обнаружил, что в результате хирургического удаления верхушки корень в значительной степени теряет чувствительность, например не может больше оценивать силу гравитации или плотность почвы. Таким образом, Дарвин сформулировал гипотезу, которую через сто лет определили как «корни – мозг растения», и инициировал изучение физиологии корней. Учитывая отмеченное Дарвином «большое значение [корней] для жизни растений», такое развитие исследований было неизбежным.
Как это было и со многими другими идеями Дарвина, данную идею научное сообщество встретило без энтузиазма. В роли главных критиков выступили немецкие ботаники, как и предвидел Дарвин. В 1879 г. в письме профессору Юлию Виктору Карусу Дарвин писал: «Вместе с моим сыном Френсисом я готовлю достаточно объемный труд по движениям растений и думаю, что мы сделали много нового. Я опасаюсь, что наши взгляды в Германии будут встречены враждебно…»
Враждебность ученых была основана не на твердых научных доказательствах, а – в большей степени, чем когда-либо еще, – на мнении великого ботаника Юлиуса фон Сакса (1832–1897), полагавшего, что Дарвин вторгся на чужую территорию. Сакс был уважаемым ботаником и считал работы Дарвина исследованиями дилетанта («сельского экспериментатора»), которые невозможно сравнивать с его собственными серьезными работами в области физиологии растений.
После публикации книги «Сила движения растений» Сакс попросил своего ассистента Эмиля Детлефсона повторить эксперименты Дарвина, особенно те, которые касались поведения корней после удаления корневого чехлика (наружной части верхушки корня). Понятно, что их цель состояла в том, чтобы опровергнуть результаты Дарвина. Детлефсон принялся повторять эксперименты, однако из-за невысокого мнения о работах Дарвина в лаборатории Сакса выполнял он их небрежно, как было впоследствии установлено, и результаты оказались не такими, как у Дарвина.
Ответ Сакса был резким. Он обвинил Чарльза и Френсиса Дарвинов в том, что они неправильно поставили эксперимент («как дилетанты») и пришли к ошибочным выводам. Те, естественно, защищали свою работу.
Верхушки корней растений способны на гораздо большее, чем предполагал Дарвин, и могут регистрировать множество физико-химических параметров окружающей среды.
Столкновение между знаменитыми ботаниками всколыхнуло научное общество и заставило бывшего ученика Сакса Вильгельма Пфеффера (1845–1920), на тот момент уже тоже известного ботаника, повторить эксперименты еще раз. Им двигал исключительно научный интерес, и его результаты оказались такими же, как у Дарвинов. Пфеффер без колебаний признал правоту отца и сына в книге Lehrbuch der Pflanzenphysiologie («Руководство по физиологии растений»), опубликованной в 1874 г., которую Сакс беспощадно обозвал «лишь грудой непоследовательных фактов».
Конечно же, сегодня мы знаем, что Дарвин был прав. Более того, верхушки корней растений способны на гораздо большее, чем предполагал Дарвин, и могут регистрировать множество физико-химических параметров окружающей среды.
Разумные растения
Мы начнем данный раздел с констатации очевидного факта: у растений нет мозга. Мы уже неоднократно повторяли это раньше, но повторяемся здесь еще раз для пущей ясности: у растений нет органа, который напоминал бы головной мозг в привычном нам виде.
У человека именно мозг является вместилищем разума, и недаром мы используем определения «мозговитый» или «безмозглый» для описания людей, обладающих или не обладающих интеллектуальными способностями.
Как и большинство животных, за которыми мы признаем право на мыслительные способности, мы обладаем этим удивительным органом, устройство и функционирование которого мы все еще продолжаем изучать и без которого не представляем себе мышления (во всяком случае, среди представителей царства животных). Теперь поставим перед собой первый вопрос: действительно ли мозг – то самое уникальное место, где «производится» разум? Разумен ли мозг без тела, или, наоборот, он представляет собой лишь группу клеток без каких-либо специфических характеристик? Можно ли найти в нем какие-то следы разума? Очевидно, что ответ на эти вопросы отрицательный. Головной мозг самых великих гениев человечества не более разумен, чем их желудок. Это не какой-то волшебный орган, и он, безусловно, ничего не может создавать самостоятельно. Для любого разумного ответа нужна информация, поступающая из остальных частей тела.
Так вот, у растений сознание и функционирование не разделены, а присутствуют в каждой клетке: это реальный, живой пример того, что специалисты в области искусственного интеллекта называют «материализованным агентом», т. е. разумным агентом, взаимодействующим с миром посредством собственного физического тела.
Мы уже неоднократно повторяли, что в результате эволюции растения получили модульную структуру, при которой функции не сосредоточены в специализированных органах, а распределены по всему организму. Этот важнейший стратегический выбор, как мы видели, позволяет растениям терять даже значительные фрагменты тела без риска для жизни. Поэтому у растений нет легких, печени, желудка, поджелудочной железы или почек. Но они могут осуществлять все функции, которые эти органы выполняют у животных. Так почему же отсутствие мозга должно помешать им быть разумными?
Давайте поговорим о корнях – о той расти растения, с которой Дарвин связывал способность растений принимать решения и осуществлять движения. Крайняя точка, верхушка корня, отвечает за движения растения под землей и за анализ почвы на наличие воды, кислорода и питательных веществ. Конечно, можно предположить, что рост корня является автоматическим и направляется такими простыми инструкциями, как «найти воду» или «расти вниз». В таком случае, функция корней проста: найти воду и развиваться в этом направлении или расти вниз под действием силы гравитации. Но в реальности функция корней намного сложнее. У них множество задач и множество нужд; при продвижении в почве верхушки корней проводят сложный «анализ местности».
Кислород, минеральные соли, вода и питательные вещества обычно находятся в разных участках почвы, иногда достаточно далеко друг от друга. Поэтому корни вынуждены постоянно делать серьезный выбор: расти вправо и достичь столь необходимого растению фосфора или расти влево в поисках всегда недостающего азота? Расти вниз в поисках воды или вверх, где больше воздуха для дыхания? Как совместить решение столь разных задач? Кроме того, не забываем, что корням постоянно приходится огибать различные препятствия, а также ускользать или защищаться от врагов (других растений или паразитов). И это еще не все, поскольку местные нужды конкретного корня необходимо сопоставлять с общими нуждами всего растения в целом, а они могут не совпадать.
Так много переменных, и все они столь существенны для выживания! Как растению удается удерживать корни от роста в одном и том же направлении, например, в поисках воды? Автоматический контроль роста корней представлял бы реальную опасность. Чтобы понять ситуацию, нужно сначала понять устройство и функцию этой замечательной части корня, называемой верхушкой.
