Читать книгу Триумф семян: Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию - Тор Хэнсон - Страница 6

Я отложил молоток и уставился на семя. На нем не было ни царапины. Его темная поверхность выглядела такой же гладкой и безупречной, как и тогда, когда я нашел его на подстилке влажного тропического леса. Там, пребывавшее в покое на лесной сырой, вязкой почве в окружении звуков падающих капель и постоянного стрекотания насекомых, семя, казалось, готово было раскрыться, предвещая появление набухших почек, корней и зеленых листьев. Однако здесь, в моем кабинете, под гудящими лампами дневного света эта проклятая штука имела совершенно несокрушимый вид.

Я поднял семя, и оно удобно разместилось на моей ладони – немного крупнее грецкого ореха, но более плоское и темное, со скорлупой тяжелой и твердой, как закаленная сталь. Толстый шов окаймлял семя по краю, но все усилия расколоть или расщепить его с помощью отвертки не увенчались успехом. Мощное сжатие разводным ключом с длинными ручками также не дало никаких результатов, а теперь и удары молотком оказались бесполезны. Мне явно требовалось что-то более фундаментальное.

Мой университетский кабинет занимал угол здания, в котором помещался древний гербарий факультета лесоводства, – забытое всеми место, где вдоль стен тянулись пыльные металлические витрины с коллекциями засушенных растений. Раз в неделю группа ушедших на пенсию сотрудников собиралась здесь за кофе с булочками, вспоминая научные экспедиции, приключения и факультетские интриги прошедших десятилетий. Мой письменный стол также относился к той давней эпохе, когда офисную мебель конструировали из хромированной стали и огнеупорной пластмассы. Он был достаточно большим, чтобы вмещать целый парк копировальных машин и телетайпов, и достаточно тяжелым, чтобы выдержать ударную волну от ядерного взрыва.

Положив семя под массивную ножку стола, я приподнял его и отпустил. Стол с грохотом ударился об пол, отбросив семечко в сторону – отскочив от стены, оно скрылось под витриной. Когда я его нашел, на темной поверхности семени не было ни единой царапины. Тогда я попробовал еще раз – бах! – и еще раз – бах! – с каждой неудачной попыткой испытывая все большее чувство безысходности. В конце концов я присел на пол, прижал семя к стене ножкой стола и начал исступленно колотить по ней молотком.

Однако мое раздражение в тот момент не шло ни в какое сравнение с негодованием профессора лесоводства, который неожиданно ворвался в кабинет, красный как рак, и заорал: «Черт побери, да что здесь происходит? Вы мешаете мне вести занятие в соседней аудитории!»

Определенно, я нуждался в менее шумном методе расщепления семян. Особенно учитывая то обстоятельство, что это было не единственное семя, которое мне требовалось вскрыть. Сотни семян хранились в двух ящиках в кладовке, не считая более 2000 листьев и кусочков коры. Все это я кропотливо собирал несколько месяцев во время полевой работы в лесах Коста-Рики и Никарагуа. Преобразование этих образцов в научные данные должно было стать основой моей докторской диссертации. Или не стать – судя по тому, как продвигалось дело.

В конце концов я обнаружил, что сильный удар киянки по зубилу позволяет отлично справиться с задачей, но безуспешные попытки вскрыть то самое первое семя преподали мне важный эволюционный урок. Почему, спрашивал я себя, оболочку семени так трудно расколоть? Разве весь смысл семени не в том, чтобы переместиться подальше от материнского растения и дать начало новой жизни? Наверняка, эта толстая кожура появилась не только для того, чтобы свести на нет усилия незадачливого аспиранта. Ответ, конечно, заключается в том же законе природы, который заставляет наседку оберегать свое гнездо с яйцами, а львицу – защищать своих детенышей. Для дерева, послужившего мне объектом для изучения, выживание следующего поколения – первостепенная эволюционная задача, которая стоит любых затрат энергии и изобретения самых изощренных приспособлений. А в эволюционной истории растений ни одно событие не смогло обеспечить более надежной защиты потомства, а также возможности его сохранения и распространения, чем появление семян.

В предпринимательской деятельности конечный успех продукта оценивается по узнаваемости его торговой марки и повсеместной доступности. Когда я жил в Уганде в глинобитной хижине на краю Непроходимого Леса Бвинди, в четырех часах езды от асфальтированной дороги, я тем не менее имел возможность купить бутылку кока-колы в пяти минутах ходьбы от своего дома. Специалистам в области маркетинга остается только мечтать о такой широкой распространенности своих товаров, в то время как в мире природы семена без труда проникают повсюду. Семенные растения преобладают в большинстве ландшафтов – от влажных тропических лесов и альпийских лугов до арктической тундры – и определяют структуру целых экосистем. Ведь лес все же называют по растущим в нем деревьям, а вовсе не по прыгающим там обезьянам или чирикающим птицам. И все знают, что знаменитый национальный парк Серенгети именуют «страной травянистых равнин», а не «страной зебр и гну». Если мы исследуем основы природных экосистем, то раз за разом обнаруживаем, что жизненно важную роль в них играют семена и растения, которые их образуют.

Ледяная газировка особенно хороша в полуденную жару в тропиках, а аналогия с кока-колой помогает нам понять эволюционный успех семян. Она также справедлива в отношении еще одного аспекта: в ходе естественного отбора, как и при конкуренции на рынке, побеждает лучший продукт. Наиболее удачные адаптации распространяются во времени и пространстве, приводя, в свою очередь, к новым усовершенствованиям в процессе, который Ричард Докинз метко назвал «самым грандиозным шоу на Земле». При этом некоторые признаки становятся настолько распространенными, что кажутся самоочевидными. Голова позвоночного животного, например, имеет два глаза, два уха, нос какой-либо формы и рот. Жабры рыб извлекают растворенный кислород из воды. Бактерии размножаются делением, а у большинства насекомых – две пары крыльев. Даже биологи легко могут забыть, что эти основные важнейшие признаки когда-то появились впервые, сформировавшись в результате постоянных проб и ошибок эволюции. В нашем представлении о растительном мире семена являются чем-то основополагающим, само собой разумеющимся, абсолютно очевидным, так же как, например, и фотосинтез. Даже в детской литературе понятие семени не требует объяснений. В классической книге Рут Краусс «Морковное семечко» (The Carrot Seed) молчаливый малыш терпеливо поливает и окружает заботой посаженное им семечко, пока, вопреки всем скептикам, из него не вырастает огромная морковь, «как и ожидал маленький мальчик».

Получившая известность благодаря простым рисункам, которые преобразили жанр детских иллюстрированных книг, история, придуманная Краусс, рассказывает также нечто важное о наших взаимоотношениях с природой. Даже дети знают, что мельчайшее зернышко содержит то, что Джордж Бернард Шоу назвал «неукротимой энергией» – искру жизни и все необходимые инструкции для произрастания моркови, дуба, пшеницы, горчицы, секвойи или любого другого из примерно 352 000 видов растений, образующих семена для размножения. Наша убежденность в способности семян давать всходы придает им исключительное значение в человеческой деятельности. Без посева семян и сбора урожая не существовало бы сельского хозяйства в том виде, в каком мы его знаем, а человечество по-прежнему представляло бы собой небольшие группы охотников, собирателей и пастухов. Более того, некоторые специалисты полагают, что Homo sapiens мог вообще не появиться в мире, лишенном семян. Весьма вероятно, что эти природные объекты – маленькое ботаническое чудо – проложили дорогу современной цивилизации, своей удивительной эволюцией и естественной историей определяя и меняя нашу собственную эволюцию и историю.

Мы живем в мире семян. Начиная с утреннего кофе с булочкой, одежды из хлопка и заканчивая чашкой какао, которую мы выпиваем перед сном, семена окружают нас целый день. Они снабжают нас едой и топливом, крепкими напитками и наркотическими веществами, ядами, маслами, красителями, волокнами и пряностями. Без семян не было бы хлеба, риса, бобов, кукурузы и орехов. Семена в буквальном смысле слова – хлеб наш насущный – основа питания, экономики и образа жизни людей во всем мире. Они также служат опорой существования дикой природы: семенные растения составляют более 90 % земной флоры и распространены сейчас настолько широко, что трудно представить себе Землю, заселенную 100 млн лет назад совершенно иными формами растений. Однако если повернуть стрелки часов в обратную сторону, то обнаружится, что когда-то семенные растения играли ничтожную роль в земной растительности, в которой господствовали споровые растения, такие как древовидные плауны, хвощи и папоротники, образовывавшие обширные леса и сохранившиеся до наших дней в виде каменного угля. Начав с весьма скромного положения, семенные растения уверенно завоевывали преимущество (сначала голосеменные: хвойные, саговниковые и гинкговые, а затем и покрытосеменные, или цветковые, растения в своем огромном разнообразии), пока, к нашему времени, водоросли и споровые растения не были оттеснены на задний план. Эта впечатляющая победа семенных видов вызывает закономерный вопрос: почему они оказались так успешны? Какие свойства и возможности позволили семенам и образующим их растениям столь существенно изменить нашу планету? Ответом служит эта книга, которая рассказывает не только о том, почему семена так успешно завоевали свое место в природе, но и о том, для чего они жизненно необходимы людям.

Семена питают. Семена содержат питательные вещества для зародыша растения – все, что необходимо ему на первых порах для развития корня и побега (стебля с листьями и почками). Каждый, кто когда-нибудь ел сэндвич с пророщенными семенами, воспринимает этот факт как должное, однако появление семян с запасом питательных веществ стало переломным этапом в истории растений. Концентрированный запас энергии в компактной переносной «упаковке» открыл широкую перспективу для эволюции и позволил семенным растениям распространиться по всей планете. Для человечества использование заключенной в семенах энергии подготовило почву для современной цивилизации. И по сей день основой рациона человека служат зерновые продукты – питание, предназначенное для зародышей растений.

Семена объединяют. До появления семян половое размножение растений было довольно примитивным (и требовало особых условий, например водной среды) и далеко не всегда успешным. Если растения вообще занимались этим, то обычно сами с собой, стараясь, чтобы процесс происходил быстро, тайно[5] и желательно хотя бы в пленке воды. Предпочтение отдавалось вегетативному и другим способам бесполого размножения как более надежным. Если все же имело место половое размножение, то это было скорее случайностью, чем закономерностью, и далеко не всегда получалось смешать гены от разных особей. С возникновением опыления, которое, как известно, предшествует образованию семян, растения получили возможность размножаться на воздухе, доставляя пыльцу к семязачаткам все более изощренными способами. Это было чрезвычайно важное нововведение: объединять гены двух родителей на материнском растении и упаковывать их в легко перемещаемые и готовые прорасти семена. В то время как споровые растения скрещивались лишь время от времени, семенные растения постоянно перемешивали гены. Их эволюционный потенциал оказался огромен, и не случайно Мендель сформулировал свои постулаты о наследовании признаков в результате тщательного изучения семян гороха. Наука могла бы еще долго дожидаться открытия генетических законов, если бы Мендель проводил свои исследования на спорах.

Семена выживают. Каждому садовнику известно, что семена, хранившиеся в течение зимы, можно посеять следующей весной. На самом деле многие семена нуждаются в заморозках, пожарах и даже прохождении через пищеварительную систему животных, чтобы дать всходы. Семена некоторых видов растений десятилетиями остаются в почве, прорастая только при правильном соотношении освещения, влажности и питательных веществ, создающем условия для роста растения. Эта способность к состоянию покоя выделяет семенные растения из всех других, позволяя им сочетать узкую специализацию и широкое разнообразие. Для человечества овладение способами хранения и обработки покоящихся семян дало возможность заниматься сельским хозяйством, и это умение продолжает определять судьбы народов.

Семена защищаются. Практически каждый организм старается защитить свое потомство, но растения снабдили свои семена поразительным и зачастую смертоносным арсеналом. Средства обороны семян включают удивительные (а иногда и удивительно полезные для нас) приспособления – от непроницаемой оболочки и зазубренных шипов до различных химических соединений, благодаря которым мы получили специи – острый перец, мускатный орех, гвоздику, – не говоря уже о ядах, таких как стрихнин. Исследование механизмов защиты растений проливает свет на одну из главных движущих сил эволюции в природе, а также на то, как люди приспособили защитные средства растений для собственных нужд, начиная с острого соуса табаско и фармацевтических препаратов до самых любимых всеми продуктов из семян – кофе и шоколада.

Семена путешествуют. Подбрасываемые штормовыми волнами, гонимые ветром или скрытые в мякоти плодов, семена нашли бесчисленные способы распространения. Приспособления семян к перемещению открыли семенным растениям доступ к местам обитания по всему земному шару, способствовали их разнообразию и обеспечили людям наиболее важные и ценные продукты – от хлопка и капка до застежки-липучки и яблочного пирога.

Эта книга представляет собой одновременно исследование и приглашение к размышлению. Как и сами семена, первоначально она была небольшого объема, но мой интерес рос по мере того, как любопытство вело меня по проложенному семенами извилистому пути эволюции, естественной истории и человеческой культуры. Бродя по джунглям и занимаясь собственными исследованиями в лаборатории, я погрузился в эту тему и дал ей раскрыться, подталкиваемый моим одержимым семенами сыном и направляемый садоводами, ботаниками, земледельцами, историками и монахами, путешественниками и исследователями, которых я встречал на своем пути, не говоря уже о самих великолепных и загадочных растениях, а также зависящих от них зверях, птицах и насекомых. Помимо того что мы можем рассказать множество увлекательных историй о природе семян, у них есть еще одна замечательная особенность – за ними не нужно далеко ходить и долго искать. Семена – неотъемлемая часть нашего мира. Поэтому неважно, предпочитаете ли вы кофе, шоколадное печенье и орехи или попкорн, соленые крендельки и бокал пива, я приглашаю вас поудобнее устроиться с вашей любимой закуской, приготовленной из семян, – путешествие начинается!