В новом выпуске StarTalk Нил Деграсс Тайсон и его коллеги обсуждают удивительные способности растений с профессором Саймоном Гилроем. Речь идет не просто о биологии, а о «разумности» флоры и перспективах выживания человечества в космосе за счет создания внеземных ферм.
🌿 Интеллект без мозга: как растения чувствуют мир 4:26
Обычно люди воспринимают растения как пассивные организмы, но Саймон Гилрой настаивает: любое живое существо обладает своего рода осознанностью. Поскольку растения «прикованы» к месту (rooted to the spot) , диапазон их чувств должен быть даже шире, чем у животных. Чтобы выжить там, где ты не можешь убежать, нужно обладать сверхчувствительностью.
Ключевые аспекты «растительного разума»:
- Прогностическая биология: Подсолнухи не просто следят за солнцем в реальном времени. К концу дня их листья опускаются, однако еще до рассвета они разворачиваются к востоку, предсказывая место появления светила . Это доказывает наличие у них внутренних циркадных часов.
- Сенсорная сеть: Растения постоянно мониторят уровень воды, наличие питательных веществ, температуру и даже то, жует ли их кто-то в данный момент .
- Химическая война: Основная стратегия защиты растений — химия. По словам Гилроя, большинство ядов и психоактивных веществ в природе созданы не для людей, а как защита от насекомых . Причем растения часто включают выработку токсинов только в момент атаки, чтобы не тратить ресурсы зря .
🐜 Математика венериной мухоловки 17:14
Одним из самых ярких примеров растительного интеллекта Гилрой называет венерину мухоловку. Гюй Харрисон Гринбаум в шутку поставил под сомнение способность цветка к арифметике, но профессор подтвердил: венерина мухоловка умеет считать .
Механизм «подсчета»:
- Внутри ловушки есть сенсорные волоски.
- Когда насекомое касается одного волоска, растение генерирует химический сигнал, но не закрывается (чтобы не тратить энергию на случайную каплю дождя).
- Если второе касание происходит в течение 30 секунд, сигнал усиливается и преодолевает порог, запуская механизм закрытия .
Саймон Гилрой уточняет, что само закрытие ловушки — это процесс «взрывного роста» . Клетки у основания ловушки находятся под колоссальным давлением (в 10 раз выше, чем в автомобильной шине), и при сигнале они мгновенно расширяются, захлопывая створки .
🧪 Нервная система из «водопровода» 11:41
Отсутствие центральной нервной системы не мешает растениям передавать сигналы по всему «телу». Гилрой объясняет, что роль нервов выполняет сосудистая система (Plumbing system) .
Когда гусеница начинает жевать лист, информация об этом распространяется по всему растению с использованием глутамата . Примечательно, что глутамат является основным нейромедиатором и в человеческом мозге. У растений есть рецепторы, почти идентичные человеческим, которые реагируют на это вещество, запуская системную защитную реакцию . Профессор называет это «моделированием мира» внутри организма, которое происходит без участия мозга .
🗣️ «Молчаливый крик» скошенной травы: общение растений 24:05
Растения активно общаются друг с другом, используя два основных канала: летучие химические вещества и подземные грибные сети.
- Запах свежескошенной травы: По мнению Гилроя, это не приятный аромат, а «молчаливый крик смерти» . Растения выделяют гексаналь и жасмоновую кислоту, сигнализируя соседям об опасности. Соседние растения, уловив этот запах, начинают заранее вырабатывать оборонительные химикаты .
- Грибной интернет: Под землей растения связаны мицелием (микоризой). Саймон Гилрой называет это древнейшим симбиозом, через который информация и питательные вещества передаются от одного дерева к другому .
🚀 Астроботаника: как вырастить салат на Луне и Марсе 29:10
Работа лаборатории Gilroy Lab напрямую связана с экспериментами на МКС. Главная проблема в космосе — это не отсутствие света, а странное поведение воды в условиях микрогравитации.
Проблемы космического фермерства:
- «Липкая» вода: Без гравитации доминируют силы поверхностного натяжения и капиллярности. Вода становится «липкой и ползучей», она обволакивает корни плотным слоем, лишая их кислорода и буквально «топя» растение .
- Лунный реголит: Лунная пыль — это не почва, а измельченная порода. В ней совершенно нет биологически доступного азота . Гилрой предполагает, что нам придется использовать бактерии или химическую обработку для извлечения азота из реголита.
- Марсианские токсины: В отличие от фильма «Марсианин», реальный Марс покрыт перхлоратами — солями, токсичными и для людей, и для большинства растений .
💩 Метод Марка Уотни и будущее ГМО 39:44
Обсуждая фильм «Марсианин», Саймон Гилрой дает высокую оценку идее использования человеческих отходов в качестве удобрения (т.н. «фекальный путь»), но предупреждает, что сырые отходы использовать нельзя из-за риска заражения паразитами .
Будущее колонизации космоса Гилрой видит в генной инженерии (ГМО) . Он утверждает, что ученые уже сейчас обсуждают:
- Изменение пигментов для фотосинтеза под другим спектром света (например, под красными карликами) .
- Создание растений, устойчивых к радиации и холоду.
- Разработку «психологически комфортных» культур.
К разочарованию ведущих, одной из приоритетных культур для космоса является кейл (листовая капуста) из-за её плотности питательных веществ . Однако в список «целевых культур» также входят томаты, чили и грибы, которые важны для психологического состояния космонавтов .
