Чувства растений— что и как они видят Страница 1 из 2

 







Это перевод глав из книги Даниеля Шамовица «What a plant knows», который поможет нам лучше понять растения.

«Получается, что рядом с нами, у нас под носом, существует мир, до которого не додумался ни один, даже самый изобретательный писатель-фантаст. Мир бессмертных существ, которые двигаются без мышц, «едят» солнечный свет, думают не мозгом, «нервничают» без нервной системы, да ещё и все тело у которых разного возраста«.

Цимбал В.А. Растения. Параллельный мир

Только представьте: растения могут видеть вас! Растения могут увидеть, когда вы приближаетесь к ним, они знают, когда вы стоите над ними. Они даже знают носите ли вы синюю или красную рубашку. Они знают цвета вашего дома или понимают, что их горшок перенести из одного места комнаты в другой. Конечно, они видят не так как мы. Растения не отличат лысого мужчину средних лет в очках от девочки с каштановыми кудрями. Но они видят свет во многом разнообразнее, чем мы. Растения видят ультрафиолетовый свет, который дает нам загар, и инфракрасный свет, который мы чувствуем как тепло. Растения знают об освещенности вокруг — то ли это свет от свечи или полуденное солнце. Растения знают где находится источник света — слева, справа или сверху. Они понимают, что другое растение, выросшее выше, загородило им свет. Можно ли считать это «зрением»?

Словарь Merriam-Webster определяет «зрение» как «физическое чувство, при котором световые раздражители, полученные рецепторами глаза, интерпретируются мозгом и формируются в представление о положении, форме, яркости и цвете объектов в пространстве». Мы видим свет так называемого «видимого спектра». Свет является понятным синонимом электромагнитных волн видимого спектра. Т.е. свет обладает свойствами, общими для других типов электрических сигналов, таких как микро- и радио-волны. Радиоволны для радио AM очень длинные, почти полмили в длину. Тогда как рентгеновские волны очень короткие, в триллион раз меньше радиоволн,  и именно поэтому они так легко проходят сквозь наше тело. Световые волны где-то посередине: между 0,0000004 и 0,0000007 м. Синий свет является самым коротким, в то время как красный является самым длинным, зеленый, желтый и оранжевый расположены посередине (вспомните радугу). Мы видим эти электромагнитные волны потому, что наши глаза имеют специальные белки, называемые фоторецепторы, которые знают как воспринимать эту энергию, поглотить ее, похожим образом антенна ловит радио-волны. Сетчатка нашего глаза покрыта рядами этих рецепторов, подобно рядам светоизлучающих диодов (LED) плоских телевизоров или сенсоров в цифровых камерах. Каждая точка сетчатки имеет фоторецепторы палочки, которые чувствительны к свету, и колбочки, которые реагируют на цвет. Сетчатка глаза человека содержит около 125 млн палочек и 6 млн колбочек на области, сходной по размеру с фотографией на паспорт. Это эквивалентно цифровой фотокамере с разрешением 130 мегапикселей. Такое огромное количество фоторецепторов на такой небольшой площади дает нам высокую четкость изображения. Палочки, чувствительные к свету, позволяют нам видеть ночью в условиях низкой освещенности. Колбочки позволяют нам видеть разные цвета при ярком свете, также они бывают трех видов, различающиеся по воспринимаемому свету — красному, зеленому и синему. Основное различие между этими фоторецепторами — химические вещества, содержащиеся в них. Эти вещества называются родопсины (в палочках) и фотопсины (в колбочках) имеют определенную структуру, позволяющую им поглощать свет с различными длинами волн. Синий свет поглощается родопсином и синим фотопсином, красный — родопсином и красным фотопсином. Фиолетовый свет поглощается родопсином, синим фотопсином, красным фотопсином, но не зеленым и т.д. Как только палочки или колбочки поглощают свет, они посылают сигнал в мозг, который обрабатывает все сигналы от миллионов фоторецепторов в одну цельную картину. Что же тогда происходит у растений?

Дарвин-ботаник

Не все знают, что Дарвин, помимо работ по эволюции животных, также провел ряд опытов, которые и по сей день влияют на исследования растений. Дарвин был очарован эффектом, который производит свет на рост растений, как и его сын Френсис. В своей последней книге «Сила движения у растений» Дарвин писал «Существует крайне мало растений, которые… не наклоняются в сторону света». Мы и сами можем увидеть, как это происходит у комнатных растений или лука, которые поворачиваются в сторону лучей солнца из окна. Такое поведение называется фототропизм. В 1864 г современник Дарвина — Юлиус фон Сакс — обнаружил, что синий свет является основным светом, который вызывает фототропизм у растений, в то время как к остальным цветам растения, как правило, слепы и не наклоняются или поворачиваются в их сторону. Но никто не знал в то время как и чем растения видят свет.

В очень простом эксперименте Дарвин и его сын показали, что эти движения были обусловлены не фотосинтезом, процессом, посредством которого растения превращают свет в энергию, а скорее благодаря врожденной чувствительности двигаться к свету. В своем эксперименте Дарвин посадил в горшок канареечник и поместил его в совершенно темную комнату на несколько дней. Затем они зажгли очень маленький газовый фонарь в 3,5 метрах от горшка настолько тускло, что они «не могли видеть сами растения или карандашную линию на бумаге». Уже через 3 часа растения были изогнуты по направлению к источнику света. Изгиб всегда находился в одной и той же части молодого растения — около 2 см ниже верхушки. Это натолкнуло их на мысль о том, какая часть растения видит свет. Они предположили, что «глаза» растения располагались на кончике растения, а не на той части, которая изгибается. Они провели опыты с фототропизмом у пяти различных саженцев:







Первый саженец был нетронутый и показывает как проявляется фототропизм. У второго растения отрезали верхний кончик. Третьему кончик накрыли светонепроницаемой крышкой. Четвертый накрыли прозрачным колпачком. У пятого среднюю часть закрыли светонепроницаемой трубкой. Они провели с этими саженцами эксперимент. Первый саженец, контрольный, согнулся по направлению к источнику света. Также повел себя и саженец, у которого закрыли среднюю часть светонепроницаемой трубкой. Но если удалить верхушку побега или закрыть его светонепроницаемым наконечником, растения «слепли» и не наклонялись к свету. Если же накрыть кончик прозрачным колпачком — растение к свету все-таки наклонялось. В этом простом эксперименте, опубликованном в 1880 г, Дарвины доказали, что фототропизм является результатом ощущения света, попадающего на верхушку побега, которая видит свет и передает информацию в среднюю часть, сообщая ей, что необходимо согнуться в этом направлении. Так Дарвин успешно продемонстрировал рудиментарное зрение у растений.

Мерилендский мамонт: табак, который продолжал расти


  • 144
  • 21/09/2016


Поделись



Подпишись



Смотрите также