А.Меркулов, инженер.
Перепечатывается из журнала
"Наука и религия", N.7, 1972 г., стр. 36-37.
Жизнь, живое таит в себе еще немало загадок, нераскрытых тайн, возможностей. Церковь, защитники религий самых разных направлений всегда стремились использовать это для утверждения идеи бога, сверхъестественного начала в проявлениях жизни. Однако развитие науки оставляет для этого все меньше возможностей. Вот еще один пример того, как современная наука, ведет наступление на секреты природы.
Более 150 лет назад итальянский ученый Луиджи Гальвани установил, что живая ткань реагирует на электрическое воздействие. Это важное открытие дало основание предположить, что живая ткань может на только проводить электрический ток, но и сама вырабатывать электричество. Позднейшие исследования подтвердили это предположение. Сравнительно недавно было установлено, что электрические токи, вырабатываемые живой тканью, возникают в нервных клетках, обслуживающих органы чувств человека и животных, в ответ на раздражения, вызываемые светом, звуком, запахом и т.д.
Новая область науки - электрофизиология, изучающая электрические процессы, протекающие в живых организмах, приоткрывает сегодня занавес над многими скрытыми ранее процессами. Современные приборы не только дали возможность ученым измерять электрическое поле некоторых важных органов человека и животных (скажем, сердца и головного мозга), но и помогли открыть так называемый "электрический ландшафт" - силовые поля, рождаемые живой и неживой природой. Высокочувствительный прибор - зондирующий усилитель, например, позволил услышать "электрические голоса" деревьев и кустарников.
Этот прибор имеет сегодня, по мнению ученых, особое значение. Ведь до сих пор наука не имела точного представления о том, как растения реагируют на электромагнитные поля. А теперь появилась возможность наблюдать их специфическую реакцию на изменяющиеся электрические условия среды и электромагнитные возмущения.
Оказывается, наши зеленые друзья могут не только "говорить", но и в буквальном смысле слова "кричать". В этом нетрудно убедиться, побывав в лаборатории заведующего кафедрой физиологии растений Московской сельскохозяйственной академии имени Тимирязева профессора И.И.Гунара. Ячменный побег "возопил", когда лаборантка опустила его корень в горячую воду. Правда, при этом никаких звуков не было слышно - "голос" растения уловил чуткий электронный прибор, который подробно рассказал о "невидимых миру слезах" на широкой бумажной ленте: перо прибора, судорожно дрожа, резкими рывками металось по белой дорожке. В то же время, внимательно наблюдая за растением, мы не заметили никаких внешних признаков того, что оно "страдает". У ячменного побега, как принято выражаться, был бодрый вид, листочки его не сникли и были по-прежнему зелены.
Интересные эксперименты проделал молодой ученый Виталий Горчаков. Из стебля тыквы он выделял токопроводящие пучки и присоединял к ним микроэлектроды. Затем разными способами раздражал корень растения, например слегка надрезая его. На расстоянии 30-40 сантиметров от места раздражения в считанные секунды появлялся электрический импульс: на экране осциллографа возникал всплеск.
Как известно, у растений нет такой нервной системы, органов чувств, как у животных. Тем не менее они реагируют на внешнюю среду. Какие же у них физические раздражители, как они действуют? Чтобы выяснить это, американские ученые поставили такой эксперимент: автоматический механизм в момент, выбранный датчиком случайных чисел, опрокидывал чашку с крошечной живой креветкой в кастрюлю с кипятком. Рядом с кастрюлей стоял филодендрон, на листья которого были наклеены электроды. Самописец при этом вел непрерывную запись. Оказалось, что в тот момент, когда выброшенная в кипяток креветка погибла, у цветка была зарегистрирована "эмоциональная" реакция. В то же время было замечено, что растение может постепенно "привыкать" к трагическим событиям, например перестает обращать внимание на часто повторяющиеся угрозы.
Интересный факт обнаружили ученые Казахского государственного университета. Они установили, что растения изменяют свои электрические параметры в зависимости от психического состояния человека. Домашние растения, как отмечено во время многократных опытов, чутко реагируют на болезнь хозяина, даже на изменение его настроения.
Сотни опытов, проделанных в научных лабораториях, подтверждают, что в растениях существуют электрические импульсы, похожие на нервные импульсы человека. Эксперименты эти свидетельствуют и о том, что координация внутренних процессов, уравновешивание их с внешней средой осуществляется у растений при помощи сложной раздражимой системы, под контролем которой находится вся их жизнедеятельность.
Изучая электрические явления в растениях, ученые также установили некоторые особенности их поведения в зависимости от внешней среды. Было известно, например, что если чрезмерно продлить световой день, то растение устаёт, начинает нуждаться в ночном отдыхе. Это, кстати, подтверждает давнюю мысль о том, что у растений, как и у человека и животных, есть свои ритмы жизни. Современные электронные исследования подтвердили это. Они показали также, что корень растения напоминает сердечную мышцу: он сокращается, и у него имеются фазы возбуждения и торможения. Растения хорошо чувствуют свет и при помощи специальной системы могут быть своеобразным живым реле - включать и выключать электричество в теплице.
Установлено также, что в растении заложены и элементы "памяти". Так, когда корень фасоли после нулевой температуры погрузили в воду с комнатной температурой, предыдущие колебания на ленте самопишущего прибора затухли не сразу - растение еще помнило холод и вело себя настороженно.
Американский криминалист К.Бакстер проделал интересный опыт, наглядно продемонстрировавший наличие памяти у растений, - смоделировал "преступление". В комнату, куда поместили два цветка, по очереди входили шесть человек. Один из них уничтожил растение. Кто стал "убийцей"? Бакстер подсоединил электроды к оставшемуся в живых филодендрону, а затем шесть подозреваемых опять входили в комнату один за другим. Когда появился "убийца", "свидетель-цветок" дал "эмоциональную" реакцию, демонстрируя отличную память.
Следует напомнить, что о памяти растений ученым было известно задолго до этих опытов. Так, уже давно было отмечено, что она проявляется тогда, когда затрагиваются важные для жизни растения механизмы. Но подтверждение этого при помощи электрических сигналов, подаваемых самим цветком, получено лишь недавно. К тому же в данном случае речь идет о "долговременной памяти" растений.
Ученые успешно исследовали и их "кратковременную память". Оказалось, что огурцы, фасоль, картофель, пшеница, лютик прекрасно запоминают частоту вспышек ксено-водородной лампы. После своеобразного "обучения" (серии световых импульсов) растения воспроизводили заданный ритм с исключительной точностью. В процессе эксперимента было выявлено, что время запоминания у разных растений различно: например, лютик "помнил" световой ритм в течение 18 часов.
Выяснив все это, ученые попытались выработать у растений "условные рефлексы". Около филодендрона помещали какой-нибудь минерал и "наказывали" цветок ударом электрического тока. Затем камень убирали и растению давали некоторое время жить спокойно. Потом все повторяли вновь. Вскоре филодендрон начинал "эмоционально переживать", когда минерал оказывался рядом, хотя удара электрического тока при этом и не было. Таким путем сделана весьма успешная попытка "научить" растения отличать руду от пустой породы.
Заглядывая в будущее этой области науки, ученые уже сегодня видят некоторые ее реальные контуры. Если удастся, например, до конца разгадать механизм деятельности "нервной системы" растений, то можно будет решить заманчивую проблему управления их ростом. Эти смелые выводы созвучны мыслям выдающегося советского физика академика А.Ф.Иоффе, который говорил, что, применив в агрофизиологии тончайшие методы физики, химии и математики, человек овладеет внутренними процессами живого организма и станет хозяином взаимодействия растений с внешней средой. Присоединенные к растениям специальные микроэлектроды через тонкий электронный прибор точно покажут нам, чего в данный момент не хватает фруктовому саду, винограднику, хлебному полю...
В Красноярском институте физики уже теперь автоматически регулируют рост хлореллы - одноклеточной водоросли. Опыты продолжаются, идут от простого к сложному. И нет сомнения, что в недалеком будущем ученые смогут управлять ростом не только простейших, но и высших растений.
Заманчива также перспектива дистанционного управления полеводством. Научившись "понимать" растения, человек, может быть, создаст автоматические установки, которые сами будут следить за полями, с тем, чтобы в любой нужный момент обеспечить их всем необходимым. Недалек и тот день, когда ученые создадут стройную теорию приспособления и устойчивости растений к неблагоприятным условиям внешней среды, теорию общих закономерностей их ответных реакций на различные раздражители, а также на стимуляторы и гербициды. Как видим, наука сегодня находит новые пути исследования нашего зеленого друга. Некоторые его загадки уже решены. Это дает нам основание столь уверенно говорить о том, что наверняка наступит такое время, когда с помощью высокочувствительных приборов человек будет "беседовать" с растениями и они "расскажут" ему о всех своих нуждах и желаниях.
