Текст книги "100 великих тайн из жизни растений"

Под сенью железного дерева

Когда-то, 25 миллионов лет назад, обширные просторы Северной Африки и Южной Европы были покрыты лесами, да не простыми, а… железными. Теперь африканская аргания (или железное дерево) растет лишь на юго-западе Марокко, в долине реки Дра.

В эпоху миоцена (она как раз началась около 25 миллионов лет назад и продлилась примерно 15 миллионов лет) аргания приспособилась к жизни в сухих, пустынных районах планеты.

Выглядит дерево внушительно: в высоту достигает 10 метров; крона в поперечнике – около 14 метров, корни в поисках грунтовых вод буравят песчаную почву вглубь почти на три десятка метров.

Тысячи шипов защищают его ветви от растительноядных животных. Недаром полное название этого дерева – «африканская аргания колючая». Лишь верблюды отваживаются обгладывать ее листья – толстый ороговелый слой кожи защищает их пасть от ранений. Но со временем научились справляться с суровым деревом и козы; они взбираются на его верхушку и объедают листья и плоды.

Плоды аргании напоминают желтые сливы. Под горькой мякотью скрывается до трех ядрышек в очень твердой скорлупе (она в 16 раз тверже скорлупы лесных орехов). Дерево приносит плоды раз в два года. В сильную засуху они не завязываются; аргания сбрасывает листья и перестает расти. В такой спячке она может пребывать годами. Лишь дождь пробуждает дерево к жизни.

Конечно, железное дерево может позволить себе впадать в спячку, ему спешить некуда, ведь живет оно 150–200 лет, а некоторые экземпляры доживали и до 400 лет.

Вот только обильного потомства аргания не приносит. Из большинства семян, сброшенных в окрестный песок, ничего не вырастет. Биологи предполагают, что аргания вообще перестала бы плодиться, если бы не верблюды и козы. Семена, укрытые скорлупками, пройдя через их пищеварительный тракт, попадают на удобренную землю и пускают всходы. В питомниках, где аргании растут под неусыпным оком человека, не увидишь свежей поросли. Израильским ученым в пустыне Негев с огромным трудом удалось развести небольшую плантацию аргании. Деревца никак не хотели расти, будто в землю и впрямь бросали не семена, а кусочки железа. Странно, но аргания лучше растет, если ее поливать солоноватой водой, например смесью морской и пресной воды.

Ученые утверждают, что это африканское железное дерево словно специально выведено, чтобы устоять перед натиском пустыни прочной железной стеной. Разветвленная корневая система аргании скрепляет почву, прошивает ее, как суровой нитью: ни песчаная буря не может смести почву, когда на пути встают железные деревья, ни бурный ливень смыть ее плодородный слой. Там, где растут арганиевые деревья, вода, сыпавшая дождем, стекает в землю, питая растительность. На пустошах дождевая вода собирается в ручьи – вади – и растекается вокруг.

Африканская аргания – ботаническая редкость

Уютно чувствует себя аргания и под палящими солнечными лучами, выжигающими все живое в пустыне. Под кронами аргании, как под защитным тентом, приживаются растения, которые плохо переносят солнечный зной, например злаки – основная пища местных жителей.

Как подсчитали социологи, 20 миллионов арганиевых деревьев обеспечивают существование почти двух миллионов марокканцев – каждого десятого жителя страны. Недаром местные берберы называют арганию «деревом жизни».

Берберы, живущие у подножия Атласа, близ северной окраины Сахары, и впрямь получают от железных деревьев все, что им нужно для жизни: древесину для строительства домов, топливо для обогрева, пищу для себя и корм для животных, а еще масло и лекарства, цену которым мы узнаем только теперь.

Сухие сучья аргании, крепостью своей напоминающие металлические стойки, служат каркасом для глинобитных берберских хижин. Ими крестьяне растапливают очаги, из них жгут древесный уголь. Листья аргании – корм для коз, а ядрышки семян в Африке – деликатес. Берберы приготавливают из них пасту, напоминающую арахисовое масло. Аргании плодоносят с июля по сентябрь. Вот только собирать их плоды нельзя ни машинами, ни вручную. Пытаясь залезть на дерево за этими желтыми, светящимися «сливами», можно разодрать тело в кровь об острые шипы. Аргания словно обвита колючей проволокой. Поэтому берберы ждут, пока плоды не перезреют и не начнут падать на землю. Или же запускают в крону дерева стадо коз. Животные, цепляясь шерстью о шипы, упрямо лезут вверх, тянутся за листьями и плодами. Желудок козы не может переварить твердые, как металл, орешки, поэтому они выходят наружу. Берберы их собирают. Способ сбора хоть и не привлекательный, зато никаких порезов и ран.

Приготовлением масла из орешков занимаются женщины. Они собирают их в миску и камнем разбивают скорлупу. Сердцевину высушивают на плоских крышах хижин, потом слегка поджаривают на открытом огне и вручную толкут в каменных ступах. Месиво заливают теплой водой; получается густая паста, из которой и цедят масло. С одного железного дерева можно собрать до 30 килограммов плодов, а из их семян – приготовить около литра красноватого, с привкусом грецких орехов масла.

С медицинской точки зрения арганиевое масло очень полезно. Оно содержит в основном ненасыщенные жирные кислоты, витамин А, антиокислители и другие полезные компоненты, в том числе вещества противобактериального и противогрибкового действия.

Марокканский биохимик Зубида Шарруф обнаружила в арганиевом масле немалую дозу витамина Е. Опыты показали, что при его отсутствии в пище у самцов животных наступает поражение семенных желез, а у беременных самок – гибель плода. При его нехватке поражаются также центральная нервная система и мышечный аппарат. Как доказано, витамин Е эффективно помогает при лечении болезни Альцгеймера, коронарной недостаточности, заболеваниях сосудов.

Берберы давно знают о целительной силе арганиевого масла. Они смазывают им участки кожи, обожженные солнцем; его используют при лечении любых кожных заболеваний. Арганиевое масло снижает уровень холестерина в организме, обеззараживает раны, успокаивает ревматические боли, предупреждает развитие артериосклероза и омолаживает кожу. Французские косметологи выяснили, что арганиевое масло связывает свободные радикалы, усиливающие старение клеток. Оно также разглаживает морщины и размягчает рубцы.

Аргания – железное дерево Марокко – помогает миллионам людей во всем мире. Вот только поможем ли мы ей? Ежегодно гибнет до 25 тысяч деревьев – часть вырубается местными жителями, часть сохнет, ведь пустыня Сахара продолжает свое наступление. А аргания словно отказалась от борьбы за существование.

Растение тропических болот

Традесканцию относят к семейству коммелиновых. Это семейство получило свое название от растения коммелины. Откуда же появилось народное название традесканции – «бабьи сплетни»?

Научное же название этого растения более благозвучное – традесканция, данное по имени ботаника XVII века Джона Традесканта, который в 1618 году посетил Московию для изучения флоры нашего Севера.

Если взглянуть на это растение с длинными свисающими стеблями, которое обычно подвешивают в горшке на окнах, то сходство со сплетнями можно найти. Свисающие с горшка стебли, густо покрытые торчащими в стороны ланцетовидными листиками, так переплетены между собою, что их трудно отделить друг от друга, трудно найти конец или начало ветки.

«Бабьи сплетни» распространены на болотах тропических лесов Америки. Растение это привыкло к влажной почве, к малому освещению, его ветки располагаются по поверхности почвы и укрепляются корешками, отходящими от веток, размножаясь вегетативно.

Стебли очень хрупки и легко отламываются, но кусочки стеблей быстро дают корешки. Стебли традесканции часто засыхают, начиная с корня, но на конце сухого стебля долго живет сочная веточка с зелеными листочками. Это приспособленность растения к вегетативному размножению.

Под листиками, которые обхватывают нижней частью стебелек, находим вздутие, или «узелок», на котором видны маленькие зачатки корешков. Около этого места заметны прозрачные волоски, которые, видимо, задерживают капли воды, тем самым способствуя образованию корней.

В дожди вода заливает традесканции, но они не гибнут и живут под водой.

Несмотря на пребывание традесканции в сырых условиях болотного и влажного воздуха, в ее листьях на ярком свету под кожицей образуется слой клеток водной ткани, иногда в несколько рядов. Если у кактусов, алоэ и агав водная ткань внутренняя, то у этого растения она наружная, над хлорофилловыми клетками.

Отчего традесканции с зеленоватыми листьями, выставленные на яркий солнечный свет, вдруг бледнеют, становятся сероватыми, бледно-зелеными? Это в них образуется водная ткань, предохраняющая от солнечных лучей.

Традесканции бывают не только зеленые (виридис – viridis), но бывают и с белыми полосками (зебрина – zebrina, как зебра), и с коричневатыми, розовато-фиолетовыми и серебристыми полосами (мультиколор – multicolor – разноцветная). У традесканций с полосатыми листьями наблюдается такое явление: они зеленеют в тени, а на солнечном свету их окраска становится ярче.

Традесканция у себя на родине цветет в засушливое время. Это растение иногда цветет и в комнатах. Соцветие – завиток с небольшими цветочками. Все части цветка, как у всех однодольных, делятся на три.

Околоцветник имеет три зеленых лепестка в виде чашечки и три розовых или синевато-фиолетовых лепестка, три больших и три маленьких тычинки, которые не всегда развиваются. Трехгнездная завязь образует плод-коробочку. На тычинках есть замечательные волоски, которые ценятся ботаниками: в них очень хорошо видны под микроскопом клетки и хорошо заметно движение протоплазмы.

На этом комнатном растении было произведено первое научное исследование развития цветка нашим русским ботаником академиком Н. И. Железновым, первым директором Петровской, а потом Тимирязевской сельскохозяйственной академии. В 1840 году 24-летний ученый, работая с лупой и микроскопом, изучил развитие чашечки, венчика, тычинок, волосков на них, пыльцы, завязи и семяпочки растения, называемого «бабьи сплетни», и опроверг неправильные утверждения немецких ученых. За эту работу – «О развитии цветка и яичка в растении» – Н. И. Железнов получил ученую степень магистра. Он написал первую русскую работу по физиологии растений.

Традесканция привыкла к влажной почве, к малому освещению

При отсутствии цветов у традесканции можно рассмотреть клетки и протоплазму и на тонких волосках, которые покрывают основание листьев.

Если веточку традесканции посадить во влажную землю на дно широкогорлой бутылки, то из бугорков под каждым листочком вырастут тонкие воздушные корни, покрытые волосками. Интересно видеть сквозь стекло бутыли заросли стеблей традесканции со спускающимися вниз длинными «воздушными» корнями. Совсем как «ландшафт» тропического леса. При выращивании традесканции в бутылке следует сравнить листья, выросшие внутри и снаружи. Веточки традесканции быстро выползут из узкого горлышка бутылки.

Ботаники очень ценят листья традесканции. На нижней стороне листьев в микроскоп и даже в сильную лупу видны «устьица», то есть замыкающиеся и открывающиеся отверстия, через которые проходят воздух и пары воды. Жарко – устьица открыты – испарение воды охлаждает нежные листочки.

На солнечном свету в хлорофилловых клетках совершается большая работа: углекислый газ, входящий через устьица, соединяясь с водой, превращается в сахар и крахмал. Устьица целый день открыты, а к ночи закрываются. Верно, если воды в почве мало и очень жаркая погода, то устьица также закрываются при слишком большой потере влаги, отмечает профессор Н. Верзилин.

Таким образом, традесканция не только интересное комнатное растение из тропических болот, но растение, на котором в лабораториях учатся школьники и студенты, а ученые делают научные открытия.

Теплый трон Будды

«…Некогда великая скорбь поразила царевича. Дух его отвращен был от радостей. Протянулись дороги рожденья и смерти пред ним. Он думал о жизни, о тлене, о дальнем пути. Он видел страду и томление мира, предельное горе его. Спрашивал в своем пробуждении: «Что есть правда и что есть обман? В чем истинность воли и в чем смысл бытия?»

Царевич сидел в красоте лучезарной и молча смотрел на обступивших его. Тщетны были женские чары и советников мудрые речи. В одежде отшельника он покинул дворец. В рощу подвижничеств пришел. По конопляному только зернышку ел каждодневно. Тело его исхудало, тонкий и бледный он стал.

В водах реки он купался, выйти хотел и не мог он, столь истощенным он был. Думал все глубже. Духом был волен, а телом легок, воздушно-утончен.

Круг шестилетья свершился. Точка замкнула тот круг.

Путь к просветленью восторга отныне был ведом».

Так напряжение медитации пробудило к новой жизни человека, которого звали Гаутама Шакьямуни и которого мы чтим теперь под именем Будды (от санскритского корня «будх» – будить, пробуждаться). Согласно буддийской традиции царевич Гаутама родился в 623 году и умер в 544 году до нашей эры (большинство ученых считают даты его жизни иными: 564–483 годы до нашей эры или 560–480 годы до нашей эры). Легенда гласит, что уже в детстве он был отмечен благодатью. Там, где ступал юный Шакьямуни, вырастал цветок лотоса. Поэтому любой буддийский храм украшен цветами лотоса и его резными изображениями. Вряд ли вы найдете статую Будды, чей постамент не был бы обрамлен стилизованными священными цветами: мудрец из племени шаков обычно восседает на троне, сплетенном из конических плодов лотоса, и восседает, естественно, в позе лотоса.

Будда на лотосовом троне

Человеческий дух, подобно цветку, коренящемуся в грязном и вязком иле, но безупречному в красоте своей, должен путем медитации вознестись из пропастей низменного, материального мира в мир горний, просветленный. «Корень – твердость, повеленье безупречное – расцветы, сердце светлое – цветок». Чтобы достичь чистоты, надо победить ненависть и избыть свои страсти, ибо в них причина всех зол. Разве цветок лотоса, смыкаясь на закате, не погружается в самого себя, источник просветления и чистоты, не доступный скверне земного мира?

Последователи Будды правы: грязных лотосов не бывает. Лотос всегда чист. Вода стекает с него, унося любую грязь, любой сор – сажу, споры грибов, водоросли, бактерии. Даже краски и клей соскальзывают с него. Их капли подпрыгивают и перекатываются, словно брызги воды на раскаленной плите. «Все течет», – сказал другой – античный – мудрец.

Эти слова можно применить к лотосу в самом буквальном смысле. Все стекает с него, но ничто его не портит. В чем тут причина?

Немецкий ботаник Вильгельм Бартлот недавно нашел разгадку. Произошло это случайно. Он исследовал поверхностную структуру различных растений, пытаясь установить их родство. Для этого он помещал листья под растровый электронный микроскоп, и во время исследований его удивило, почему некоторые листья, например листья кольраби, настурции или лотоса, никогда не бывают грязными, другие же растения сплошь и рядом заляпаны глиной или известкой?

Оказалось, что на поверхности растений-чистюль имеются тончайшие восковые кристаллоиды – комочки диаметром около 20 микрон.

Такой же тонкий налет покрывает сливы и виноград, делая их шероховатую кожицу гладкой на ощупь. Итак, листья лотоса испещрены тысячами крохотных комочков и ложбинок. Поверхность растения такая неровная, что капельки воды и брызги грязи просто не могут зацепиться за нее и потому скатываются.

Такой вывод был совершенно неожидан для ученых. Прежде ошибочно считалось, что лишь идеально гладкая поверхность может быть чистой. Если на ней имеются микронеровности, они непременно забьются грязью. Вышло иначе. Предельно шероховатая поверхность всегда остается безупречно чистой. Это явление назвали «эффектом лотоса». Оно открывает поразительные перспективы. Если столовая посуда будет усеяна микроскопическими бороздками, ее можно мыть без всякой химии – стоит лишь подставить тарелку или кастрюлю под струйку воды, и весь жир моментально стечет. Так же просто мыть окна квартир или машин, если стекло изобилует невидимыми шероховатостями. Ну а если стена дома тоже выполнена по тому же принципу, то ни один оболтус не сумеет нарисовать на ней эмблему любимой футбольной команды. Миллионы лет назад природа запатентовала свое «идеальное моющее средство», и только теперь люди сумели понять его секрет. До сих пор поступали как раз наоборот: старались отшлифовать поверхность посуды так, чтобы не было ни зазоринки, ни бугорка. Пришло время действовать по-другому. Теперь появятся краски для посуды и покрытия для фасадов зданий, которые всегда останутся чистыми. Лишь конструкторы автомобилей отнеслись настороженно к новой технологии: поверхность, снабженная микрошероховатостями, выглядит мутной и матовой, словно тефлоновая сковородка. А ведь клиенты привыкли к зеркальной лакировке автомобилей. Согласятся ли они покупать машины чистые, но тусклые?

«Эффект лотоса» – не единственное открытие, которое сделано с помощью священного растения египтян, индусов, китайцев.

Ученые из Аделаидского университета (Австралия) исследовали в местном ботаническом саду поведение этих цветков. Оказалось, что они неизменно нагреваются до 35° – даже если на улице термометр показывает всего 10. Во время своих экспериментов ученые опутали проводками 19 цветков лотоса, чтобы измерить их температуру и оценить обмен веществ. Над растениями расправили зонтики, защищая их от солнечных лучей (игра света и тени могла бы исказить результаты).

Ботаники открыли поразительный факт: ночью, перед тем как распуститься, бутон лотоса неожиданно нагревается. Холодный ночной воздух остужает его лепестки, но под ними становится все теплее. Растение все энергичнее «дышит»: впитывает больше кислорода и выделяет больше углекислого газа. Углеводы (видимо, крахмал – основной резервный углевод растений) усиленно расщепляются, выделяя энергию, – то же самое происходит в организмах людей и животных, когда им холодно. На следующий день, если ночью теплеет, эта естественная «печь» убавляет обороты, но температура бутона, подчеркиваем, остается неизменной.

Удивительно, но это так: количество энергии, которое вырабатывает цветущий лотос, достигает одного ватта. С помощью двух десятков растений можно было бы осветить комнату и, спокойно расположившись на софе, «под сенью лотосов цветущих», лежать и почитывать журнальную статью, посвященную этим необычным растениям. Как известно, организмы млекопитающих (и людей в том числе), чтобы поддерживать температуру тела постоянной, снабжены сложной гормональной системой. За ее работой следит множество нервных волокон. У лотоса подобной системы нет. Как он ухитряется следить за температурными перепадами и вовремя их исправлять? Непонятно.

Мы знаем пока лишь, где спрятана «печь», согревающая растение. Тепло выделяют митохондрии – своего рода крохотные электростанции, имеющиеся внутри каждой клетки. Они синтезируют аденозинтрифосфат (АТФ), при распаде которого выделяется большое количество энергии.

Теплолюбивые лотосы содержат гораздо больше митохондрий, чем любое другое растение. Примерно 50 % всего тепла вырабатывает конусовидное плодовое тело растения, другую половину – лепестки цветка и желтые пыльники. «Всего пара граммов этих частей лотоса содержит столько же митохондрий, сколько имеется их в двух фунтах кукурузных семян», – отмечает Ханна Скубац, ботаник из Сиэтлского университета (США).

Ученым пока известны лишь некоторые растения, умеющие тщательно регулировать свою температуру. К их числу относятся представители семейства аронниковых (например, такой привычный оранжерейный питомец, как филодендрон). Кроме того, многие растения способны время от времени обогревать себя. Что побуждает их к этому? «Возможно, ароматические вещества, которые содержит цветок, испаряются интенсивнее, когда он разогрет. Вы же знаете, что и духи в жару пахнут сильнее. Насекомые, не в силах устоять перед дурманящим запахом цветка, спешат к нему и опыляют его», – предполагает Шульце-Мотел.

Если же растение умеет поддерживать неизменную температуру даже ночью, то, видимо, причина в другом. Лотос «заботится» о том, чтобы жуки и пчелы (именно они в основном и опыляют этот цветок) чувствовали себя хорошо. Если насекомое с вечера заберется в бутон лотоса, то в тепле ему не захочется спать. Всю ночь напролет оно будет неторопливо, в полной безопасности, ползать по своим апартаментам, постепенно перемазывая себя пыльцой с ног до головы. Насекомые, выбравшие для ночевки другое укрытие – не такое теплое, – быстро заснут. Их тельце не тронет ни одна пылинка. С рассветом они выберутся из цветка, отплатив ему за ночлег лишь небольшим взятком пыльцы.

Подобный трюк, «придуманный» лотосом, помогает и самим насекомым. Когда поутру бутон вновь раскроется, пчела или жук, отогревшись за ночь, бодро вылетают оттуда. Их собратья, разморенные ночной негой, еще вялы и слабы. Они легко становятся добычей врагов, тогда как букашки, пригретые лотосом, вертко и сноровисто ускользают от опасности. Исследования показали, что многим насекомым, чтобы взлететь, нужно разогреть свое тельце до 30°С и более. Бутоны лотоса – лучшее «горячительное» средство для теплолюбивых инсектов.

Если жуки или пчелы поработали на славу, появятся семена – каждое величиной с орех (плод лотоса так и называется – многоорешек). Семена эти съедобны. В странах Азии из них готовят конфеты, вываривая орешки в сахаре. Если их минует эта участь, то, когда плодовый конус высохнет, семена упадут в воду, порождая новое поколение священных растений.

Так, с помощью разных хитростей эволюция позаботилась о том, чтобы семейство лотосовых не угасло. Насчитывает оно всего два вида: лотос желтый (Nelumbo lutea), открытый лишь после плавания Колумба (он произрастает на Атлантическом побережье Америки и островах Карибского моря), а также лотос орехоносный (Nelumbo nucifera), о котором мы и ведем рассказ. Он – уроженец Старого Света. Именно ему поклонялись древние египтяне и индусы (он служил троном Исиде, Нефтиде, Осирису, а также Будде; он порождал Брахму и Ра), его плодами питались гомеровские лотофаги, впадая в блаженное забытье («Лишь только сладко-медвяного лотоса каждый отведал, мгновенно все позабыл»), его полями гордился спартанский царь Менелай («Ты владеешь землею тучных равнин, где родится обильно и лотос»). Гордимся и мы тем, что лотос произрастает также у нас в России – на Дальнем Востоке и в дельте Волги, в Астраханской области. Лотос – редкий, реликтовый вид, и семена его сохраняют всхожесть в течение столетий и даже тысячелетий.

Американская исследовательница Джейн Шен-Миллер из Лос-Анджелесского университета сумела прорастить семя лотоса, пролежавшее 1288 лет. Оно, как и шесть других семян, было найдено в Китае, на территории высохшего пруда, когда-то вырытого буддийскими монахами. Семена эти упали в землю еще в ту пору, когда войска арабов готовились к покорению Испании. «Просто невероятно, – говорит Шен-Миллер, – это семя лотоса лежало и сохло тысячу лет. Оно было мертво, но вот прошло всего четыре дня, и из него проклюнулся небольшой зеленый росток».

Это семя, казалось бы, умершее, но внезапно, по воле ученых, проросшее, вновь воскрешает мечту о вечной жизни. «Мы старимся и умираем лишь потому, что в нашем организме постепенно накапливаются какие-то дефекты. Один, другой, сотый, и вот уже все наше тело понемногу слабеет, подточенное этими крохотными недугами, как высоченное дерево бывает подточено неприметными жучками, – продолжает Шен-Миллер. – Если бы мы знали, как поправить беду, как избавиться от этих невидимых нам пороков и дефектов, как пресечь болезнь в самом ее зародыше, мы бы меньше болели, лучше жили и, может быть, жили бы значительно дольше, чем теперь».

Цветок лотоса, как выяснили недавно ученые, наделен очень эффективной системой исправления подобных внутренних дефектов.

Биохимики исследовали семя лотоса, рожденное почти тринадцать веков назад, и выделили фермент, который устраняет повреждения, накапливающиеся в клеточных белковых структурах. Поэтому семя не состарилось. Этот фермент был активен в нем так же, как в недавно созревшем семени.

Быть может, мы отыщем и другие механизмы, препятствующие старению семян лотоса. «Если нам удастся изолировать гены, отвечающие за устранение дефектов, которые накапливаются к старости, то, может быть, мы сумеем имплантировать эти гены культурным растениям, – надеется Джейн Шен-Миллер. – И возможно, когда-нибудь нам удастся привить бессмертие домашним животным и человеку». Лекарство от болезней и смерти таит в себе теплый трон Будды – священный лотос.