Растения не ссорятся. Не влюбляются. Не
изгоняют друг друга. И не травят никого из собратьев. На первый взгляд
это именно так. Например, деревья мирно растут рядышком, образуя зеленую
общину в лесу или на лугу и оставляя место для нежных травок и цветов.
Кажется, агрессивная конкуренция присуща только людям и животным.
Однако еще две тысячи лет назад
римский писатель-эрудит Плиний Старший подметил, что ореховые деревья не
подпускают к себе другие растения. Под крышей из ореховых листьев нет
почти никаких других представителей флоры — как будто присутствие
чужаков запрещено. Тень деревьев, должно быть, опасна, считал Плиний, и
он не так уж сильно ошибался. Все дело в листьях, отбрасывающих эту
тень. Они отравляют почву — конечно, после того, как опадут и
подвергнутся разложению. При этом возникает вещество под названием
«юглон», препятствующее проращиванию и затрудняющее появление других
растений.
Ядовитая защита собственного «дома»
привычна для многих растений. Под эвкалиптами земля остается на
удивление голой, да и хвойные деревья защищают свое место обитания от
назойливых выскочек. Но, как это часто случается с ядами, со временем
они становятся менее эффективными. Отвергнутые соседи приспосабливаются к
ним и вырабатывают противоядие. Конкуренты не спят.
Надземная часть растения следит за
своим «карьерным ростом» — чтобы никто не обогнал его по пути наверх.
Оно защищается, если сосед стремиться поставить его в тень. Сражается за
место под солнцем и даже пытается убрать всех соперников. Растения
поочередно стремятся вверх, борясь за свет и пространство.
В принципе, уже известно, что при этом
происходит, известно, как соперники воспринимают друг друга и каким
образом влияют друг на друга. Однако ключевую роль в гонке роста играет
специальный фоторецептор — присутствующий в растительной клетке пигмент
фитохром. Он опознает тончайшие оттенки цвета и «понимает», какой
солнечный свет попадает на растение — натуральный или тот, что
просочился сквозь другие листья. Именно таким образом деревья, изо всех
сил стремящиеся вытянуться вверх, узнают об опасности оказаться в тени
и, переработав эту информацию, начинают расти более серьезными темпами.
Как именно это происходит, какая цепочка сигналов, запущенная
фитохромом, приводит к росту растения, пока еще не исследовано. Но, судя
по всему, представители флоры из последних сил пытаются не уступать
конкурентам.
Оказывается, подземная борьба,
разгорающаяся между корнями, еще более драматична, хоть и менее заметна.
Получается, что растения часто промахиваются и вредят себе лишь потому,
что не желают счастья своим конкурентам. Подобное гипертрофированное
соперничество встречается и в мире людей.
Корни заботятся о снабжении
растительного организма водой и питательными веществами. Каждому виду
необходимо особое соотношение азота, серы, фосфора и многих других
минеральных веществ и микроэлементов. В общей сложности потребность в
них, конечно же, увеличивается по мере того, как зеленый организм
растет, образует новые листья, плоды или семена. При этом под землей
корневая система должна подобающим образом вырасти и уплотниться, чтобы
освоить новую территорию с новыми ресурсами. Но, как правило, это
непросто. Потому что в большинстве случаев у растений есть соседи,
оспаривающие «подземные сокровища». И тогда речь уже не совсем о том,
сколько на самом деле нужно зеленому организму, а скорее о том, сколько
он может завоевать и на что может претендовать. Иными словами, под
землей растения только и делают, что ведут бои. Не уделяя особого
внимания надземным органам (листьям, цветам и плодам), они занимаются
расширением корневой системы. Как можно быстрее, разумеется. Сначала
корни осваивают свободное пространство, затем вторгаются на «суверенную
территорию» соседнего растения и наконец заполняют промежутки изящным
корневым плетением. Тут нужно действовать проворней, поскольку соперники
используют ту же стратегию. Оба распознают, какой корень перед ними —
собственный или принадлежащий противнику, и оба пытаются отхватить у
соседа как можно больше пространства, пока он их не опередил.
Захватывающая шахматная партия, протекающая особенно остро, когда
противники — растения одного вида с одинаковыми потребностями в
питательных веществах. К примеру, конкурирующие соевые бобы образуют в
среднем на восемьдесят пять процентов больше корневой массы, чем
отдельно стоящие растения, однако при этом количество их плодов и семян
сокращается более чем на треть. Конкурентная битва под землей стоит им
потомства. Но кто откажется от нее, тот вскоре и вовсе выйдет из игры.
Могут ли растения как-нибудь
объединиться, по-братски поделить почву и прекратить изматывающую
корневую войну? На самом деле такие случаи бывают. Не так давно Сьюзан
Дадли из Макмастерского университета (Канада) удалось сделать, на мой
взгляд, сенсационное открытие. Объект ее исследования растет и цветет
неподалеку от лаборатории, на песчаных берегах озера Онтарио. Это
морская горчица. Понаблюдать за ее корневой конкуренцией нетрудно. Если
растения выращивают отдельно в маленьких горшках, они образуют
нормальные клубки корней. Если же, напротив, они попадают в общий
горшок, подходящий им по размеру, корни распознают конкурентную ситуацию
и растут, как и ожидалось, быстрее и гуще, чтобы опередить соседа.
Когда Сьюзан Дадли устроила
противостояние брата и сестры, то есть ростков, произошедших от одного
материнского растения, ситуация стала развиваться еще интересней.
Поведение растений в общем горшке вдруг стало более терпимым,
родственники как будто начали обходиться друг с другом великодушнее и
миролюбивее: интенсивный корневой рост существенно снизился или вовсе
прекратился. Родственники — таковы результаты — уступают друг другу
больше пространства и питательных веществ. И это, как предполагает
Сьюзан Дадли, бывает не только у морской горчицы.
Итак, на пашне, на клумбе или в
цветочной кадке разворачивается безумная борьба. Там происходят
подземные поединки и позиционные битвы, растения четко различают свои и
чужие корни и даже узнают родственников. Семейные кланы держатся вместе.
Пока еще неясно, как именно это удается корням, и здесь ученым
открывается огромное поле для исследований. Нам гораздо больше известно
об обитателях океанов и морей, чем о растительной жизни, протекающей у
нас под ногами, хотя мы год от года кормимся зелеными организмами.
Я бы с огромным удовольствием
запечатлел битву корней в своем фильме. Ускорил бы ее, чтобы острота
борьбы могла воздействовать на наши эмоции. Стратегия завоевания
пространства в ризосфере. Но, к сожалению, мир корней скрыт от глаз и
камер. Стоит попробовать понаблюдать за соперничающими растениями из
водных культур — в прозрачный резервуар, который не будет создавать
преград для камеры с замедленной покадровой съемкой.
|