Войти в систему
Войти с помощью соц. сетей:
О сне растений (подробнее эта тема обсуждается в главе 5): – Aristotle, On Sleep, The Complete Works of Aristotle. Bollingen Series, revised Oxford translation, Vol. 1, Princeton, NJ: Princeton University Press, 1984.
– Аристотель, О сновидениях. Академия. Вып. 6. СПб., 2005;
– Аристотель, О предсказаниях во сне. Интеллектуальные традиции античности и средних веков (Исследования и переводы). М.: Кругъ, 2010.
– Linnaeus, С. Somnus Plant arum. Upsala, Sweden: 1755.
Об истории идеи о том, что растения похожи на перевернутых вверх ногами людей:
– Repici, L. Uomini Capovolti: Le Piante nel Pensiero dei Greci. Bari: Editori Laterza, 2000.
Идея о том, что растения в основном неподвижны или что все их движения непроизвольны, полностью изжила себя благодаря работам Чарльза и Френсиса Дарвинов. Их труд стал истинным краеугольным камнем нейробиологии растений:
– Darwin, С., and F. Darwin. The Power of Movement in Plants. London: John Murray, 1880. Reprint, Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2009.
Речь Френсиса Дарвина о разуме растений:
– Darwin, F. The Address of the President of the British Association for the Advancement of Science. Science 18, 1908: 353-62.
Тему внезапного исчезновения людей обсуждал Алан Вейсман, который представил себе поведение других видов после нашего вымирания:
– Weisman, A. The World Without Us. New York: Thomas Dunne Books, 2007. www.worldwithoutus.com.
До настоящего времени было проведено совсем немного исследований, посвященных детальному изучению влияния растений на снятие стресса, реабилитацию, концентрацию внимания и разные другие психологические состояния и параметры человека. Рекомендуем, например, ознакомиться со следующими работами:
– Dunnet, N., and М. Qasim. Perceived Benefits to Human Well-Being of Urban Gardens. Hort Technology 10 (2000): 40–45.
– Honeyman, M. K. Vegetation and Stress: A Comparison Study of Varying Amounts of Vegetation in Countryside and Urban Scenes. In The Role of Horticulture in Human Well-Being and Social Development: A National Symposium, 143-45. Portland, OR: Timber Press, 1991.
– Tennessen, С. M., and B. Camprich. Views to Nature: Effects on Attention. Journal of Environmental Psychology 15 (1995): 77–85.
– Ulrich, R. S. View through a Window May Influence Recovery from Surgery. Science 224, no. 4647 (1984): 420-21.
– Mancuso, S., S. Rizzitelli, and E. Azzarello, Influence of Green Vegetation on Children’s Capacity of Attention: A Case Study in Florence, Italy. Advances in Horticultural Science 20 (2006): 220-23.
Введение в мир хищных растений:
– D’Amato, Р. The Savage Garden. Berkeley, CA: Ten Speed Press, 1998.
Об удивительном мире непентесов:
– Clarke, С. Nepenthes of Borneo. Kota Kinabalu, Sabah, Malaysia: Natural History Publications, 1997.
– Clarke, C. Nepenthes of Sumatra and Peninsular Malaysia. Kota Kinabalu, Sabah, Malaysia: Natural History Publications, 2001.
Очень рекомендуем прочесть книгу Чарльза Дарвина Insectivorous Plants, которая впервые была опубликована Джоном Мюрреем (London, 1875); теперь этот текст можно найти на сайте Darwin Online: http://darwin-online.org.uk/.
Первое описание венериной мухоловки:
– Ellis, J. Botanical Description of a New Sensitive Plant, Called Dionoea muscipula, or, Venus’s Flytrap, in a Letter to Sir Charles Linnaeus. In Directions for Bringing over Seeds and Plants from the East-Indies and Other Distant Countries, 35–41. London: L. Davis, 1770. Книга доступна также в виде pdf-файла на сайте Института биологической документации Ханта: http://huntbot.andrew.cmu.edu/ HIBD/Departments/Library/Ellis.shtml.
Замечательная статья о «псевдохищных» растениях:
– Chase, М., et al. Murderous Plants: Victorian Gothic, Darwin and Modern Insights into Vegetable Carnivory. BotanicalJournal of theLinnean Society 161 (2009): 329-56.
О способности растений издавать звуки:
– Gagliano, М., S. Mancuso, and D. Robert. Towards Understanding Plant Bioacoustics. Trends in Plants Science 17, no. 6 (2012): 323-25.
О групповом поведении корней растений:
– Ciszak, М., et al. Swarming Behavior in the Plant Roots. PLoS ONE 7, no. 1 (2012). doi:10.137l/journal.pone.0029759.
О хищных растениях, способных ловить животных в почве с помощью особых подземных листьев мы узнали совсем недавно. Статей на эту тему пока немного, вот первая из них:
– Pereira, С. G., et al. Underground Leaves of Philcoxia Trap and Digest Nematodes. PNAS (Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America) (2012). www. pnas.org/content/early/2012/01/04/1114199109.abstract
Теория Готлиба Хаберланда о зрении растений:
– Haberlandt, G. Sinnesorgane im Pflanzenreich zur Perception mechanischer Reize. Leipzig: Engelmann, 1901. Этот текст больше не защищен авторскими правами и его можно найти на сайте http://archive.org/details/sinnesorga-neimpOOhabegoog.
О закрытии и открытии устьиц:
– Peak, D., et al. Evidence for Complex, Collective Dynamics and Emergent, Distributed Computation in Plants. PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) 101, no. 4 (2004): 918-22.
Об общении растений, в частности, о способности корней различать «своих» и «чужих» и об их соответствующем поведении:
– Dudley, S., and A. L. File. Kin Recognition in an Annual Plant. Biology Letters 3 (2007): 435-38.
– Callaway, R. M., and В. E. Mahall. Family Roots. Nature448 (2007): 145-47.
О «застенчивости кроны» и о современном и непредвзятом взгляде на растения повествует замечательная книга Франсиса Алле:
– Halle, F. Plaidoyerpour Varbre. Arles, France: Actes Sud, 2005.
О симбиотическом происхождении митохондрий и их роли в эволюции сложных форм жизни:
– Lane, N., and W. Martin. The Energetics of Genome Complexity. Nature4:67 (2010): 929-34.
– Thrash, Cameron J., et al. Phylogenomic Evidence for a Common Ancestor of Mitochondria and the SAR11 Clade. Scientific Reports 1 (2011): 13. doi: 10.1038/srep00013.
О том, как растения привлекают для собственной защиты природных врагов растительноядных насекомых:
– Dicke, М., et al. Jasmonic Acid and Herbivory Differentially Induce Carnivore-Attracting Plant Volatiles in Lima Bean Plants.Journal of Chemical Ecology 25 (1999): 1907-22.
Об изучении растений с круглыми листьями, способными привлекать для опыления летучих мышей:
– Simon, R., et al. Floral Acoustics: Conspicuous Echoes of a Dish-Shaped Leaf Attract Bat Pollinators. Science 333, no. 6042 (2011): 631-33. doi: 10.1126/science.l204210.
Вот краткое содержание из этой статьи:
«Великолепие многих цветов, раскрывающихся днем, служит для визуального привлечения таких опылителей, как пчелы и птицы, но пока неизвестно, пользуются ли аналогичными акустическими сигналами растения, опыляемые летучими мышами. Мы показали, как привлекают летучих мышей необычные листья в форме тарелки, окружающие соцветия лианы Marcgravia evenia. В частности, листья эффективно выполняют функцию антенны: они создают устойчивое, многонаправленное и узнаваемое инвариантное эхо. В экспериментах было показано, что наличие этих листьев вдвое укорачивало время привлечения летучих мышей».
Об истории распространения диабротики и о потере гена кариофиллена в современных американских сортах кукурузы:
– Rasmann, S., et al. Recruitment of Entomopathogenic Nematodes by Insect-Damaged Maize Roots. Nature 434 (2005): 732-37.
– Schnee, C., et al. A Maize Terpene Synthase Contributes to a Volatile Defense Signal That Attracts Natural Enemies of Maize Herbivores. PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) 103 (2006): 1129-34.
О генетических модификациях, необходимых для введения в новые сорта кукурузы исходной системы защиты от нематоды, утерянной в процессе селекции:
– Degenhardt, J., et al. Restoring a Maize Root Signal That Attracts Insect-Killing Nematodes to Control a Major Pest. PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America) 106 (2009): 13213-18.
Идею о том, что растения умеют манипулировать практически всеми животными и приспособили для своих целей даже человека, озвучил и проиллюстрировал Майкл Поллан:
– Pollan, М. The Botany of Desire: A Plant’s-Eye View of the World. New York: Random House, 2001.
О распространении семян растений рыбой:
– Anderson, J. Т., et al. Extremely Long-Distance Seed Dispersal by an Overfished Amazonian Frugivore. Proceedings of the Royal Society В 278 (2011): 3329-35.
Об общении между хищным растением непентесом и муравьями-древоточцами:
– Thornham, D. G., et al. Setting the Trap: Cleaning Behaviour of Camponotus schmitzi Ants Increases Long-Term Capture Efficiency of Their Pitcher Plant Host, Nepenthes bicalcarata. Functional Ecology 26 (2012): 11–19.
На Борнео непентес дружен с крысами, которые питаются нектаром и испражняются в ловушки, обогащая рацион растения соединениями азота:
– Greenwood, M., et al. Unique Resource Mutualism between the Giant Bornean Pitcher Plant, Nepenthes rajah, and Members of a Small Mammal Community. PLoS ONE 6, no. 6 (2011). doi: 10.1371/journal.pone.0021114.
Кроме процитированных выше трудов Аристотеля, сну растений посвящены, например, следующие работы:
– D’Ortous de Mairan, J. J. Observation Botanique. Paris: Histoire de l’Academie Royale des Sciences, 1729.
– Ray, J. Historia Plantarum: Species hactenus editas aliasque in-super multas noviter inventas 8c descriptas complectens. London: Mariae Clark, 1686–1704.
Об изучении сна плодовой мушки Drosophila melanogaster:
– Shaw, P. J., et al. Correlates of Sleep and Waking in Drosophila melanogaster. Science 287, no. 5459 (2000): 1834-37. www.sciencemag.org/content/287/5459/1834.abstract. doi: 10.1126/science.287.5459.1834.
Полезная статья о способности плесеней создавать эффективные сигнальные сети:
– Tero, A., et al. Rules for Biologically Inspired Adaptive Network Design. Science 327, no. 5964 (2010): 439-42. doi: 10.1126/science.1177894).
Вот краткое содержание этой статьи:
«Транспортные сети существуют повсеместно как в социальных, так и в биологических системах. Надежная работа сети подразумевает компромисс между стоимостью, эффективностью передачи информации и устойчивостью к ошибкам. Биологические сети формировались в ходе многочисленных циклов эволюционного отбора и, возможно, предлагают разумные решения для оптимизации различных сложных систем. Более того, они не подвержены централизованному контролю и могут быть масштабированы для создания любых разрастающихся сетей. Мы показали, что слизистая плесень Physarum polycephalum образует информационную сеть, эффективность, устойчивость к ошибкам и стоимость которой сравнимы с реально действующими инфраструктурами, в данном случае, с железнодорожной системой города Токио. Основанные на биологических системах математические модели позволяют анализировать ключевые механизмы, необходимые для образования адаптивных сетей, что можно использовать для построения различных сетей другого рода».
Об амебах и их способности находить выход из лабиринта: – Nakagaki, Т., Н. Yamada, and A. Toth. Maze-Solving by an Amoeboid Organism. Nature 407 (2000): 470. doi:10.1038/35035159.
О применимости термина «интеллект» к растениям:
– Trewavas, A. Aspects of Plant Intelligence. Annals of Botany 92, no. 1 (2003): 1-20.
Вот краткое содержание из этой статьи:
«Термин «интеллект» редко используют тогда, когда речь идет о растениях. Однако, по-видимому, это связано не с реальной оценкой способности растений анализировать параметры окружающей среды, а лишь с их неподвижным образом жизни. В данной статье, очевидно спорной, поднимается множество вопросов, связанных с данной проблемой. Прежде всего, использование термина интеллект в отношении растений позволит лучше понять сложную систему передачи сигналов растениями и их способность дискриминировать и воспринимать сигналы, с помощью которых они создают образы внешнего мира, а также поднять ряд важных вопросов относительно того, как они формируют ответные реакции. Также мы обсуждаем различные подходы к изучению способности растений обучаться и запоминать».
В другой статье того же автора высказано предположение, что растения можно рассматривать в качестве «прототипов разумных организмов»:
– Trewavas, A. Plant Intelligence. Naturwissenschaften 92 (2005): 401-13. doi: 10.1007/s00114-005-0014-9.
Вот краткое содержание из этой статьи:
«Разумное поведение – это сложное адаптивное явление, эволюционировавшее для того, чтобы позволить организмам существовать в изменяющихся внешних условиях. Максимальная способность к адаптации требует умения добывать необходимые ресурсы (пищу) в условиях конкуренции; возможно, именно в этом поведении проще всего обнаружить интеллект. Биологи считают, что интеллект включает в себя чувственное восприятие, обработку информации, обучаемость, память, способность делать выбор, оптимизацию использования ресурсов при их недостатке, самосознание и способность предвидеть события на основе предсказательного моделирования. Все эти свойства необходимы для решения проблем в повторяющихся и новых ситуациях. Здесь мы рассматриваем доказательства того, что отдельные виды растений демонстрируют все эти характеристики разумного поведения, но достигают этого не за счет движения, а за счет фенотипической гибкости. Более того, большинство из этих свойств проявляются в конкурентной борьбе за пищевые ресурсы. Поэтому растения можно рассматривать в качестве прототипа разумных организмов, и это изменяет подход к исследованию коммуникационной и вычислительной способности растений и их сигнальных систем».
Еще одна статья, посвященная интеллекту растений:
– Calvo Garzon, R, and F. Keijzer. Plants: Adaptive Behavior, Root-Brains, and Minimal Cognition. Adaptive Behavior 19 (2011): 155. doi: 10.1177/1059712311409446.
В статье обсуждается гипотеза «корни – мозг растений», в соответствии с которой находящиеся в корнях управляющие центры обеспечивают растениям определенный уровень сознания. Вот что пишут авторы:
«В рамках изучения адаптивного поведения животных и человека интеллекту растений практически не уделялось никакого внимания. В этой связи данная статья, посвященная интеллекту растений, представляет ряд новых и заслуживающих внимания наблюдений, а также указывает на возможность изучения адаптивного поведения в более общем виде. Прежде всего, мы приводим обзор примеров адаптивного поведения растений, характеризующих растения в качестве активно действующих существ. Далее, мы сосредотачиваемся на «нейробиологии растений» и возвращаемся к идее Дарвина о том, что контрольные центры, отвечающие за поведение растений, распределены в верхушках корней («корни – мозг растений»). Затем мы обсуждаем минимальные формы сознания растений и указываем, что они невозможны без двигательной способности и специфической сенсорномоторной организации. Мы приходим к заключению, что растения обладают минимальным сознанием, и обсуждаем, какие возможности открывает наличие интеллекта у растений для изучения адаптивного поведения и сознания в более общем виде».
Последнее письмо Чарльз Дарвин написал 10 апреля 1882 г. Оно было полностью посвящено растениям – как будто ученый подводил итог своей жизни, неотъемлемой частью которой была его страсть к ботанике. Письмо адресовано Джеймсу Тодду, который в то время был профессором естественной истории в Колледже Тейбора в Айове. Письмо короткое, так что мы приводим его целиком. Мы сохранили все авторские сокращения. Курсивом и жирным шрифтом выделены слова и выражения, которые были подчеркнуты в исходном рукописном тексте.
«Милостивый государь,
Надеюсь, Вы простите мне ту вольность выражения, с которой я, как человек незнакомый, к Вам обращаюсь. С необычайным интересом я прочел в журнале American Naturalist Вашу замечательную статью о строении цветов Solarium rostratum и был бы чрезвычайно благодарен, если бы Вы могли выслать мне несколько семян в маленькой коробочке (сообщив, является ли растение однолетним, чтобы я знал, когда их нужно высевать), чтобы я мог иметь удовольствие увидеть цветы и экспериментировать с ними. Но если Вы лично намерены проводить с ними эксперименты, конечно же, не нужно высылать мне семена, поскольку я совершенно не желаю каким-либо образом мешать Вашей работе. Я также с удовольствием полюбовался бы на цветы Cassia chamaecrista.
Много лет назад я пытался провести несколько в некотором роде аналогичных экспериментов, а в этом году пытаюсь провести другие. Я писал о том, что делаю, доктору Фрицу Мюллеру (Блумино, Санта-Катарина, Бразилия), и он сообщил мне, что полагает, что у некоторых растений, производящих 2 набора пыльников разного цвета, пчелы собирают пыльцу только с одного набора. Поэтому он был бы очень заинтересован Вашей статьей, если бы у Вас нашлась для него еще одна копия. Мне кажется, хотя память теперь часто мне изменяет, он публиковался по этой теме в «Космосе». Надеюсь, Вы простите меня за причиненное беспокойство.
Преданный Вам Ч. Дарвин.
P.S. В моей небольшой книжке об удобрениях для орхидей в разделе о Mormodes ignea Вы найдете описание асимметричного цветка и того, что я назвал правозакрученным и левозакрученным цветком».
Данная статья позволит оценить невероятную сложность корневой системы одного растения:
– Dittmer, Н. J. Quantitative Study of the Roots and Root Hairs of a Winter Rye Plant (Secale cereale). American Journal of Botany 24, no. 7 (1937): 417-20.
Подробнее о верхушках корней:
– Baluska, F., S. Mancuso, D. Volkmann, and P. W. Barlow. Root Apex Transition Zone: A Signalling-Response Nexus in the Root. Trends in Plant Science 15, no. 7 (2010): 402-8.
Недавнее исследование электрической активности корней:
– Masi, Е., et al. Spatiotemporal Dynamics of the Electrical Network Activity in the Root Apex. PNAS (Proceedings of the National Academy of the United States of America) 106, no. 10 (2009): 4048-53.
Об эмерджентном поведении написаны сотни книг, многие из которых являются поистине фундаментальными. Предлагаем ознакомиться с некоторыми из них:
– Johnson, S. Emergence: The Connected Lives of Ants, Brains, Cities, and Software. New York: Scribner, 2001.
– Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, 2002.
– Morowitz, H. J. The Emergence of Everything: How the World Became Complex. Oxford: Oxford University Press, 2002.
Несколько статей о поведении групп и эмерджентных свойствах корневых систем растений:
– Ciszak, М., et al. Swarming Behavior in the Plant Roots. PLoS ONE 7, no. 1 (2012). doi: 10.1371/ journal, pone.0029759.
– Baluska, F., S. Lev-Yadun, and S. Mancuso. Swarm Intelligence in Plant Roots. Trends in Ecology and Evolution 25 (2010): 682-83.
Войти с помощью соц. сетей: