Тайная жизнь растений - Питер Томпкинс

После нового выступления в Линнейском обществе 21 февраля 1902 г. Боше писал своему другу Тагору: «Победа! Я стоял перед ними, готовый отразить тучи стрел критики в свой адрес, но через пятнадцать минут зал взорвался аплодисментами. Позже профессор Хоус сказал мне, что, наблюдая за моими экспериментами, он все пытался найти какую-нибудь ошибку в моих объяснениях. Но каждый последующий эксперимент расставлял все на свои места - ошибок не было». Через несколько дней президент Линнейского общества писал Боше: «По-моему, Ваши эксперименты ясно продемонстрировали всем, что все части растения обладают чувствительностью. И наглядным доказательством тому стала реакция растений на электрические стимулы. Это важный шаг вперед, который, надеюсь, станет отправной точкой для дальнейших исследований, проливающих свет на природу чувствительности и вызванных электростимуляцией изменений в молекулах растений. В дальнейшем мы сможем сделать важные обобщения касательно свойств не только живой, но и неживой материи».

Итак, было доказано, что обычные растения и их органы демонстрируют электрическую реакцию на механические и другие стимулы. Но Боше был удивлен, что реакция растений не выражалась через видимое глазу движение. Кроме листьев мимозы, резко сжимающихся при всяком раздражении благодаря сокращению черешка, другие растения, на первый взгляд, совершенно безучастно переносили царапины, ожоги и другие издевательства. Уже в Калькутте Боше осенила идея, что мы видим сокращения листьев у мимозы благодаря длинным листовым черешкам. Чтобы увидеть сокращения в других растениях, он смастерил специальный оптический рычаг, с помощью которого наглядно продемон-стировал, что все реакции животной ткани присутствуют также и у ткани растений.

В декабре 1903 г. Боше передал в Королевское общество результаты этих новых продолжительных экспериментов в виде семи статей. Общество незамедлительно запланировало их публикацию в следующем году в своих «Философских докладах», где печатались лишь самые значительные научные открытия. Однако пока статьи готовились к печати, закулисные интриги и всяческие внутренние пересуды, чуть было не отменившие предложение Линнейского общества, начались снова. Боше был в далекой Индии и не мог дать отпор своим критикам, и его недоброжелатели все-таки победили.

Противники Боше убедили Общество не печатать его работы, и не дожидаясь подробных отчетов об экспериментах, оно сменило свое августейшее мнение и снова отправило работы Боше в архив. Для Боше эти шараханья Общества из стороны в сторону лишь подтвердили принятое два года назад решение. Ему надоело всецело полагаться на чужую благосклонность в деле донесения своих потрясающих открытий всему миру. Он говорил: «Я всегда считал себя слишком ленивым, чтобы писать книги, но теперь я просто вынужден взяться за перо». Чтобы обеспечить наибольшую огласку своих лондонских, парижских и берлинских лекций, Боше обобщил все свои эксперименты, проведенные вплоть до середины 1902 г., в книге, опубликованной в том же году под названием «Ответная реакция в живой и неживой материи» (Response in the Living and Non-Living).

Великий британский философ Герберт Спенсер (Herbert Spencer) всегда живо интересовался новейшими научными достижениями своего времени. Несмотря на свои 83 года, прочитав книгу Боше на последнем году жизни, он лично выразил сожаление, что не сможет включить материал книги в свой массивный труд «Принципы биологии» (Principles of Biology). Через два года самый непримиримый противник Боше профессор Валер (Waller), без всяких ссылок потихоньку вставил в свою книгу утверждение бенгальца о том, что «любая растительная протоплазма демонстрирует электромагнитную реакцию».

Вскоре Боше занялся изучением механических движений растений, желая установить, не окажутся ли они похожими на движения животных и человека. У растений нет жабр и легких, но они дышат; нет желудка, но они переваривают пишу; нет мышц, но они двигаются. Тогда логично предположить, что без сложной нервной системы они испытывают те же чувства и реагируют так же, как и животные.

Боше сделал вывод, что единственным способом распознавания «невидимых изменений в растениях» и их настроения является измерение физических параметров их реакции на так называемые «контрольные стрессы», или шок. Он писал: «Во-первых, мы должны выявить движущую силу, заставляющую растения выдавать ответный сигнал. Во-вторых, нам необходима аппаратура для автоматического превращения этих сигналов в зашифрованный код. И в заключение нужно научиться расшифровывать эти иероглифы». В одной этой фразе Боше набросал для себя примерный план исследований на последующие двадцать лет.

Сначала он занялся превращением своего оптического рычага в оптическое устройство для записи импульсов. Этот прибор состоял из пары роликов, приводимых в движение часовым механизмом. Рулон бумажной ленты, надетый на один ролик, медленно непрерывно разматываясь, наматывался на другой ролик. Устройство улавливало движения растения и с помощью оптического рычага, присоединенного к группе зеркал, отражающих луч света на бумагу, преобразовывало их в кривую. Траектория движения пятна света на бумаге дублировалась самописецем с выступающим из него чернильным стержнем. Таким образом, Боше впервые получил кривую, отражавшую на бумаге доселе невидимые глазам ученых движения органов растения.

С помощью этого инструмента Боше смог продемонстрировать сходство поведения кожи ящерицы, черепахи или лягушки и кожицы винограда, томата и других овощей и фруктов. Он обнаружил, что пищеварительные органы насекомоядных растений от щупалец росянки до ворсистого клапана растения-кувшинчика аналогичны желудку животных. Он открыл близкое сходство между реакцией на свет растения и роговицы глаза у животных. Он смог доказать, что растения, будь то сверхчувствительная мимоза или невозмутимая редиска, устают от избытка стимуляции так же, как и мышцы животных.

Работая с десмодиумом крутящимся (Desmodium gyrans) -чьи постоянно движущиеся листья чем-то напоминают флажки семафора, за что оно и получило прозвище «телеграфное растение» - Боше установил, что яд, способный остановить непрерывную пульсацию листьев, также останавливает и сердце животного, а его противоядие может привести в чувство того и другого.

Боше продемонстрировал свойства нервной системы мимозы с симметричным расположением на черешке листа мелких листочков (являющиеся на самом деле составной частью сложного листа). На ветке листья растут группами, исходящими из одной точки. Вся листва расположена на маленьких веточках, отходящих от главного ствола дерева.

Когда Боше пропускал через ствол мимозы электрический ток или дотрагивался до него горячей проволокой, то сначала через несколько секунд поникало основание веточки, затем закрывались все листочки. Боше подключил к веточке гальванометр и зафиксировал изменение электрического потенциала между этими двумя событиями. Если же он касался горячим предметом кончика листа, то вначале на нем закрывались все маленькие листочки, азатем поникала и веточка.

Боше приписывал это явление электрическому возбуждению, которое в свою очередь вызывало механическую ответную реакцию. То же самое происходит в нервных и мышечных тканях животного: нервы посылают электрический импульс, а мышцы сокращаются в ответ. В дальнейшем Боше доказал, что растительные и животные организмы одинаково реагируют на холод, анестезию и слабый электрический ток.

Ученый смог увидеть в поведении мимозы тот же рефлекс, что заставляет нас моментально отдернуть руку от горячей плиты еще до того, как мы ощутим боль от ожога. Когда Боше притрагивался к кончику листа с двумя соседями на веточке, то сначала сверху вниз закрывались листочки на потревоженном листе, затем поникала веточка, после снизу вверх закрывались листочки на двух соседних листьях.

В случае с телеграфным растением Desmodium gyrans ученый обнаружил, что если опустить черешок оторванного листа в воду, то оно оправляется от шока и возобновляет свою пульсацию. Разве это не похоже на поведение удаленного из тела животного сердца, биение которого можно поддерживать в растворе Рингера? При падении кровяного давления биение сердца прекращается и возобновляется при повышении давления. Боше обнаружил аналогичное явление и у телеграфного растения: пульсация листьев прекращалась с понижением и возобновлялась с повышением давления сока в растении.

Индиец проводил эксперименты с теплом и холодом, чтобы найти оптимальные условия для обеспечения наилучшей двигательной реакции растений. Когда все двигательные процессы в растении затухали, оно внезапно содрогалось в резких конвульсиях, очень напоминающих предсмертные судороги у животных. Чтобы точно определить критическую температуру, при которой наступает смерть растения, он изобрел морографу или устройство, фиксирующее смерть. Большинство растений погибало при 60 градусах Цельсия с вариациями в зависимости от возраста и индивидуальных особенностей каждого растения. Если способность растения к сопротивлению неблагоприятным условиям была подорвана усталостью или ядом, то предсмертные конвульсии могли наступить даже при 23 градусах Цельсия. В момент смерти растение выбрасывало огромное количество электрической энергии. Пятьсот горошин свежего зеленого горошка могли бы сгенерировать напряжение в пятьсот вольт - вполне достаточно, чтобы убить повара; но его спасает только то, что горошины не так часто соединяются в последовательную цепь.