Чарльз Дарвин и интеллект растений

Чарльз Дарвин начал знакомиться с миром растений в качестве студента теологии в Кембридже, посещая лекции ботаника и геолога Джона Хенслоу (1796–1861) Вскоре Дарвин стал неразлучен с Хенслоу: другие профессора так его и называли – «человек, который ходит с Хенслоу». Влияние Хенслоу на Дарвина оказалось весьма значительным. Именно по его рекомендации капитан Роберт Фицрой взял Дарвина в плавание на «Бигле». Именно благодаря Хенслоу Дарвин познакомился с азами ботаники и от него же заразился интересом к растительному миру, который не покидал его всю жизнь. Начиная с первых лет обучения в Кембридже и на протяжении многих десятилетий Дарвин с восторгом изучал растения, отыскивая в этих удивительных существах подтверждения теории эволюции. Он сохранил интерес к растениям до конца жизни (последнее письмо Дарвина, написанное всего за девять дней до смерти, было посвящено растениям).

Ключ к пониманию революционной роли книги «Сила движения растений», изменившей историю ботаники, содержится в заключительном абзаце, в котором, как это вообще было свойственно Дарвину, подведены основные итоги всего труда. Вот что он пишет по поводу связи между движениями корневой системы растений и интеллектом растений:

«Вряд ли будет преувеличением сказать, что верхушка корня, обладающая [подобной чувствительностью] и имеющая возможность направлять движения соседних частей, действует подобно мозгу какого-нибудь низшего животного; мозг расположен в передней части тела, получает сигналы от органов чувств и направляет некоторые движения».

В этом труде объемом свыше 500 страниц великий ученый описал многочисленные движения растений, но более трех четвертей книги посвятил именно движениям корней. Он сконцентрировал внимание на корнях по той причине, что именно с этой частью растения связано основное сходство с движениями животных и вообще с поведенческими признаками других живых существ. Именно в корнях, точнее, в верхушках корней, мы обнаруживаем типичные проявления разума: восприятие внешних стимулов, принятие решений относительно направления движения, целенаправленные движения.

Дарвин был убежден, что между верхушкой корня и мозгом червя или любого другого низшего животного нет принципиального различия:

«Мы верим в то, что у растений нет более удивительной структуры, отвечающей за их функцию, чем верхушка корня. Если верхушку корня слегка сдавить, обжечь или отрезать, она передает сигнал в соседние, расположенные выше части, заставляя их уйти из этого места… Если верхушка корня ощущает, что воздух с одной стороны более влажный, чем с другой стороны, она таким же образом передает сообщение, и расположенные выше части корня изгибаются в сторону источника влаги. Когда верхушку корня возбуждают светом… расположенная выше часть корня удаляется от источника света; но при возбуждении силой гравитации та же часть направляется в сторону центра гравитации».

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.