Текст книги "Тайная жизнь растений"

Автор книги: Питер Томпкинс

Соавторы: Кристофер Берд
сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 29 страниц)

Книга «Реакция растений как средство для физиологических исследований»(Plant Response as Means of Physiological Investigation) была толщиной в 781 страницу и содержала описание 315 отдельных экспериментов. Их результаты шли вразрез с одним укоренившимся стереотипом, который Боше описывал так: «По вполне правдоподобной аналогии с процессом выстрела из ружья и принципом работы двигателя внутреннего сгорания, все привыкли думать, что реакция на стимулы должна непременно иметь природу взрыва с неизбежным падением уровня энергии». Из экспериментов Боше явствовало прямо противоположное: движение и реакция, восходящий ток сока и процесс роста в растениях происходят благодаря поглощению энергии из окружающей среды. Растения способны накапливать и хранить в себе эту энергию для будущего использования.

Эта революционная идея и особенно открытие нервной системы у растений была принята ботаниками с хорошо замаскированной враждебностью. «Ботаническая газета»(Botanical Gazette) похвалила Боше за его революционные открытия, но заметила, что эта книга «не без ошибок, из-за недостаточной осведомленности автора об объектах своих исследований».

Несмотря на ворчание ботаников, Боше отправил в печать свою следующую не менее массивную книгу «Сравнительная электрофизиология»(Comparative Electro-Physiology) с описанием 321 эксперимента. И конечно же, материал книги противоречил принятой в то время научной доктрине. Вместо того, чтобы твердить о многочисленных различиях между реакцией в растительных и животных тканях, Боше неустанно упоминал об их замечательном сходстве. По всеобщему убеждению нерв двигаться не может, однако ученый бесспорно доказал обратное. Движение нерва можно вызвать не только электричеством, но и более щадящими механическими способами. Считалось, что растения не способны к возбуждению, но Боше продемонстрировал, что у них такая способность есть.

Индиец выдвинул даже более еретичные идеи. Он утверждал, что нерв растения вообще ничем не отличается от нерва животного: «И действительно, сходство между реакцией растений и животных настолько поразительно, что результаты наблюдения реакции растения можно успешно использовать в изучении соответствующей реакции животного. Также объяснения феноменов в более простом растительном мире полностью подходят для разъяснения феноменов в более сложном мире животных».

Боше идет еще дальше в своих выводах: если интенсивность электродвигательной деятельности становится выше или ниже определенного уровня, то нарушается закон Флюгера о полярности тока. Более того, якобы невидимые глазу нервные импульсы, если соотнести их с изменением формы и движением организма, вполне поддаются визуальному изучению.

У редакторов авторитетного научного журнала «Природа»(Nature) сперло дыхание от таких смелых выводов. Про первую книгу Боше они высказались так: «Эта книга действительно изобилует интересной и виртуозно скомпонованной информацией. Можно сказать, что эта книга имеет огромную ценность и следует рекомендовать ее всякому. Да только трудно поверить во все, что в ней написано». Не менее противоречивой была и рецензия на вторую книгу: «Всякий исследователь физиологии растений, мало-мальски знакомый с основополагающими классическим идеями в этой области, поначалу будет немало озадачен материалами этой книги. Ее объяснения логичны и последовательны, однако она не имеет ничего общего с существующими знаниями в физиологии растений и не пользуется какими-либо общепринятыми принципами. Это усугубляется полным отсутствием ссылок на работы других исследователей». Ну какие тут могут быть «другие исследователи»? Автор рецензии, привыкший к строгому разграничению наук, еще не понимал, что имеет дело с гением, вырвавшимся на полвека вперед тогдашней науки.

Боше подытожил свое мировоззрение таким образом: «Огромный храм природы состоит из различных зданий и пристроек, в каждое из которых есть отдельный вход. Физик, химик, ботаник входят в этот храм через разные двери, каждый работает со своей областью знаний и думает, будто она совершенно не связана с другими. Отсюда мы имеем разделение природных феноменов на неорганический, растительный и животный миры. Такой подход несостоятелен. Мы должны всегда помнить, что целью всех исследований является достижение знания в его абсолютной целостности».

Есть еще одна причина, по которой физиологи не могли принять революционные открытия Боше. Просто они не могли в точности воспроизвести изобретенные ученым деликатные приборы. Тем временем набирала обороты критика в адрес основной идеи о том, что реакции растений аналогичны реакции обладающих нервной системой животных. Это заставило Боше принять новое решение: разработать и сконструировать усовершенствованные инструменты для автоматической стимуляции и записи реакции. Для выявления быстрых движений растения Боше изобрел резонансное записывающее устройство, способное измерять время с точностью до тысячной доли секунды. Также он сконструировал специальный осциллограф для обнаружения медленных, сильно растянутых во времени движений.

С помощью своих новых инструментов Боше получил совершенно неопровержимые результаты фиксации нервных импульсов, и даже Королевское общество на этот раз напечатало его статью в своих «Философских докладах».В этом же году ученый опубликовал третью объемистую книгу своих работ «Исследования чувствительности растений»(Researches in Irritability of Plants) в 376 страниц, включающую описание 180 экспериментов.

В 1914 Боше отправился в Европу в очередную научную командировку, прихватив для демонстрации опытов не только свои инструменты, но и растения Mimosa pudicaи Desmodium gyrans.В Англии он показывал оксфордской и кембриджской аудиториям, как прикосновение к растению, с одной стороны, заставляет его встрепенуться и реагировать – с другой стороны. Он провел вечерние лекции в Королевском институте и Королевском медицинском обществе. Сэр Лаудер Брунтон (Lauder Brunton), проводивший в 1875 г. опыты с насекомоядными растениями для Чарльза Дарвина, заметил, что он видел немало экспериментов по физиологии, но все они «просто рядом не стояли с вашими. Вы убедили нас в наличии удивительного сходства реакций растений и животных».

Вегетарианец и противник вивисекции Джордж Бернард Шоу (George Bernard Show) также стал свидетелем экспериментов Боше в его лаборатории. Он наблюдал в изобретенный ученым микроскоп, как обреченный на смерть капустный лист содрогался в судорогах агонии. После этого Шоу подарил Боше полное собрание своих сочинений с надписью: «От самого незначимого – самому великому биологу в мире». После лекций к Боше подошел физиолог, в свое время проголосовавший против публикации исследований Боше о растениях в Королевском обществе. Именно его голос оказался решающим. Теперь он раскаялся в своем поступке и признался: «Я просто не мог поверить, что такое возможно, я думал, что все это выдумки индийца с богатым воображением. Теперь я полностью признаю, что Вы всегда были правы». Как говорится, кто старое помянет, тому глаз вон, и Боше никогда никому не открыл имени этого человека.

Впервые исследования Боше были ярко описаны и доведены до внимания широкой публики в британской газете «Нация»(Nation):

«В комнате неподалеку от Май да Вейл на столе перед вивисектором-самоучкой лежит несчастная привязанная морковка. В ее тело впились два провода, другие концы которых проходят через две стеклянные трубки, наполненные белой жидкостью. Морковку щиплют пинцетом, и она вздрагивает. Она привязана к столу таким образом, что электрическая дрожь боли передвигает очень тонкий рычажок, подсоединенный к зеркальцу. Зеркальце отбрасывает солнечный зайчик на бордюр на другом конце залы и таким образом делает дрожь моркови заметной глазу. Когда морковку щиплют возле правого провода, зайчик прыгает на два метра вправо, а когда возле левого – на несколько метров влево. Вот так наука открывает для нас чувства такой на первый взгляд бесстрастной моркови».

Тот же шумный успех ждал Боше и в Вене, где именитые немецкие и австрийские ученые признались: «Калькутта в этой сфере исследований идет далеко впереди нас».

Дома, в Индии, Боше ждал пышный прием, устроенный в его честь губернатором Бенгалии и проведенный под председательством шерифа Калькутты. Выступая на этом приеме, Боше рассказал о своих дальнейших планах и необыкновенных трудностях, связанных с изучением чрезвычайно медленного процесса – роста растений. Достаточно сказать, что если дерево вырастает на один метр в год, то получается, что скорость его роста составляет один километр в… тысячу лет!

В 1917 г. Боше был пожалован званием рыцаря. На посвященном этому событию многолюдном собрании ученых и студентов председатель назвал Боше не просто открывающим научные истины исследователем, а провозвестником эпохи синтеза знаний в современной науке. Но эти комплименты быстро померкли на фоне открытия 30 ноября собственного Исследовательского института по случаю 59-летнего юбилея Боше.

Боше так и не захотел запатентовать прибор, которой бы сделал его официальным изобретателем беспроводного телеграфа вместо итальянца Маркони. Также он ни в какую не поддавался на уговоры представителей промышленности превратить свои идеи в звонкую монету. На церемонии открытия своего института Боше заявил, что все изобретения, сделанные в стенах этого института, не будут запатентованы и станут народным достоянием. «Не в материальных благах, а в мысли, не в обладании, а в идее находится исток бессмертия», – сказал Боше собравшимся. «Великое и славное царство человека зиждется не на накоплении материального богатства, а на щедром распространении идей и образов. Дух нашей национальной культуры требует полной свободы от соблазнов превращения знаний в собственную выгоду».

Через год после открытия Института Боше провел собрание при финансовой поддержке губернатора Бенгалии. Он объявил, что после 8 лет упорных трудов он наконец смог сконструировать новый инструмент, «ростометр». Этот феноменальный инструмент включал в себя два оптических рычага с приближающей способностью в 10 000 раз (что находится далеко за пределами возможностей самых мощных микроскопов) и мог к тому же автоматически фиксировать скорость роста растений и изменения в скорости роста каждую минуту.

Этот инструмент помог Боше продемонстрировать замечательное явление: процесс роста у бесчисленного количества растений напоминает ритмическую пульсацию. Сначала растение быстро вытягивается вверх и затем медленно опускается вниз. На этой фазе растение теряет примерно четверть набранной в первой фазе высоты. В Калькутте на каждую минуту приходилось три таких пульсации. Наблюдая данные, полученные с помощью нового прибора, Боше обнаружил, что у некоторых растений даже простое прикосновение может затормозить и даже остановить их рост. У других же, особенно вялых и угрюмых растений, рост можно было ускорить резким потряхиванием или похлопыванием.

Для того, чтобы немедленнопередавать ускорение и замедление роста растения в ответ на раздражители, Боше изобрел очередной прибор, «отбалансированный ростометр», при помощи которого горшок с растением опускался с той же скоростью, с которой оно росло. Таким образом, график роста превратился в горизонтальную линию, а отклонения от нее являли собой изменения скоростироста. Этот метод был настолько точным, что ученому удавалось зафиксировать изменение скорости роста растения в какие-то 1/3.800.000.000 сантиметра в секунду.

В США «Научная Америка» (Scientific American), подчеркивая значение открытия Боше для сельского хозяйства, писала: «Что Алладин со своей волшебной лампой по сравнению с возможностями нового ростометра Боше? С его помощью всего лишь за четверть часа можно точно определить воздействие на растение удобрений, подкормок, электрического тока и различных раздражителей».

Боше также раскрыл тайну тропизмов растений – их движения в ответ на определенные внешние раздражители. В то время ботаники объясняли тропизм наподобие студента из комедии Мольера, который на вопрос «почему от опиума засыпают?» ответил: «потому что он обладает снотворным действием».

Корни растения называют «геотропными», так как они растут в землю. А побеги растений избегают земли и растут вверх, поэтому говорят, что они обладают «отрицательным геотропизмом». Мало того, ветки растут от ствола в стороны благодаря «диагеотропизму». И для окончательной путаницы листья поворачиваются к солнцу, так как они «гелиотропные» или «фототропные». Если они вопреки правилам отворачиваются от солнца, то, значит, они обладают «отрицательным фототропизмом». Корни, растущие в направлении воды, принято называть «гидротропными», а те, что отклоняются по направлению течения реки – «реотропными». Прикосновение же усика вьющегося растения назвали «фигмотропизмом».

Как писал ботаник сэр Патрик Геддес (Patrick Geddes), «интеллектуальные занятия имеют свои недостатки: пустое фразерство, заблуждения и недопонимание, все это в чрезмерных объемах может перерасти в самую настоящую болезнь. Несомненно, любой науке необходима специальная терминология, но все они страдают от многословия, засилья терминов, особенно в этом преуспела ботаника. Так, помимо необходимых таксономических названий для каждого вида растения и рода, в ботанических словарях насчитывается около пятнадцати-двадцати тысяч технических терминов, многие из которых давно устарели, но по-прежнему встречаются в современных учебниках и лишь сбивают с толку студентов» В одном из своих эссе, комментируя необъяснимую силу заумных слов, типа «гелиотропизм», Боше сравнивал их с черной магией, подсекающей на корню всякую любознательность.

Наконец-то все потихоньку стали признавать, что у растений есть проводящие импульсы ткани, наподобие нервов животного. Пусть так, думали исследователи растений, но все равно чувствительность у растений очень низкая. Боше смог доказать обратное.

Он нашел две основные составляющие тропизма усиков растений: прямые стимулы, вызывающие реакцию сокращения, и косвенные стимулы, вызывающие реакцию расширения. Если посмотреть на изгиб усика, то выпуклая сторона имеет положительный электрический заряд, а вогнутая – отрицательный. У человека самым чувствительным к электрическому току и доступным для работы органом является кончик языка. Боше решил сравнить чувствительность человеческого языка и листа растения Biophitum.Он пропустил через язык и лист электрический ток, постепенно увеличивая его силу. Когда сила тока достигла 1,5 микроампера (то есть 1,5 миллионной части стандартной единицы силы тока), лист задрожал в ответ, но язык ничего не чувствовал до тех пор, пока сила тока не увеличилась втрое.

С помощью того же оборудования Боше выявил чувствительность всех видов растений. Он обнаружил, что «реакция толстого плотного дерева нарастает медленно и неторопливо, тогда как реакция тонкого дерева моментально достигает своей высшей точки».

Во время поездки Боше в Лондон и Европу в 1919 и 1920 гг. выдающийся ученый профессор Джон Артур Томпсон (John Arthur Thompson) написал в журнале «Новый политик»(New Statesman): «неудивительно, что именно исследователь-индиец, вдохновленный духом древней индийской культуры, достиг большего понимания общности природных явлений, чем любой из нас. Боше сумелсоотнести поведение и память животных с соответствующими реакциями растений, и предвосхитил сближение и объединение физики, физиологии и психологии. Он – истинный корифей науки, и мы рады приветствовать его в нашей стране».

Обычно сдержанная в оценках «Таймс»писала: «Пока английские ученые ковыряются в примитивных эмпирических наблюдениях, утонченный индиец синтезировал знания различных наук, охватил взглядом всю Вселенную, и увидел единствово всем ее многообразии». Но даже эти щедрые положительные отзывы и весть о том, что в мае 1920 г. Боше должен стать членом Королевского общества, не остановили сплетни и интриги всевозможных критиков и педантов. Давнишний противник Боше профессор Валер, отравляя всеобщую атмосферу доброжелательности и искреннего признания заслуг ученого, посоветовал «Таймс»не питать особых иллюзий насчет нового ростометра, а лучше проверить его надежность в специальных лабораториях в присутствии компетентных экспертов-физиологов. Успешная проверка прибора прошла в стенах Лондонского университета 23 апреля 1920 г. Лорд Райлег вместе со своими коллегами послал в «Таймс»коллективное письмо, где говорилось: «Мы подтверждаем, что этот инструмент адекватно зафиксировал рост растительных тканей с увеличением от одного до десяти миллионов раз.

5 мая Боше писал в «Таймс»:

«Критика, выходящая за все рамки справедливости, несомненно, тормозит развитие науки. Мои исследования очень сложные по своей природе. К сожалению, за все двадцать лет исследований клевета и постоянные придирки делали мою работу еще более трудной. Теперь я готов забыть все нападки в мой адрес. Мои работы могут противоречить тем или иным теориям и тем самым возбуждать в некоторых ученых враждебность и критику, но теплый прием и признание большинства ученых этой страны с лихвой компенсирует все неприятности».

В 1923 г. вышла в свет очередная книга Боше «Физиология восходящего тока сока растений»(The Physiology of the Ascent of Sap) объемом в 227 страниц. Во время его следующей поездки в Европу в том же 1923 г., французский философ Генри Бергсон (Henry Bergson), прослушав лекцию Боше в Сорбонне, сказал: «Благодаря замечательным изобретениям Боше немые растения смогли поведать нам свою историю жизни. Наконец-то природа открыла нам самые сокровенные тайны». Газета «Утро»(Le Matin) с присущим французам юмором писала: «Теперь, после знакомства с изобретениями Боше, меня терзают сомнения. Теперь, стоит мне шлепнуть женщину цветком, как меня мучает совесть: а вдруг цветку больно?»

В 1924 и 1926 гг. вышли из печати два новых сборника экспериментов «Физиология фотосинтеза»(the Physiology of Photosynthesis) и «Нервный механизм растений»(The Nervous Mechanism of Plants), насчитывающие в общей сложности более 500 страниц. В 1926 г. Боше стал членом Комитета по межкультурному сотрудничеству при Лиге Наций вместе с физиком Альбертом Эйнштейном, математиком X. А. Лоренцом (Н.А. Lorentz) и греческим литературоведом Гилбертом Мюрреем (Gilbert Murray). Будучи членом Комитета Боше мог ездить в Европу ежегодно. Несмотря на это, индийское правительство постоянно забывало о важности работ Боше. В 1926 г. президент Королевского общества сэр Чарльз Шеррингтон (Charles Sherrington), лорд Райлег, сэр Оливер Лодж (Oliver Lodge) и Джулиан Хаксли (Julian Huxley) послали генерал-губернатору Индии меморандум с ходатайством о расширении института Боше.

В 1927 году появляется следующая книга «Почерк растений и что он значит»(Plant Autographs and Their Revelations). В том же году во время визита Боше в Европу Ромен Роллан (Romain Rollan) подарил ему экземпляр своего нового романа «Жан Кристоф»с подписью автора «Первооткрывателю нового мира». Позже, сравнивая Боше с Сигфридом (Siegfried), научившимся понимать язык птиц, Роллан добавил: «Европейский ученый привык беспристрастно наблюдать за природными феноменами, и его чувство прекрасного постепенно угасает. Чарльз Дарвин с горечью жаловался на то, что его исследования в биологии совершенно убили в нем любовь к поэзии. Но в случае с Боше все наоборот».

В 1928 г. вышла последняя книга ученого «Двигательные механизмы растений»(Motor Mechanisms in Plants) в 429 страниц. После лекции Боше в австрийской столице великий физиолог растений профессор Ганс Молих (Hans Molisch) из Вены решил отправиться в Индию и поработать вместе с бенгальцем. Перед возвращением в Европу он написал в журнале «Природа»(Nature): «Я собственными глазами видел, как растение выдает свои показатели усвоения газообразной пищи, скорости импульса при возбуждении. Это просто сказочно!»

Всю жизнь Боше пытался донести научному сообществу, ограниченному механистичным и материалистичным взглядом на мир и раздробленному на все более специализированные отрасли науки, идею о том, что природа кипит энергией жизни. Все представители мира природы тесно связаны друг с другом, и каждый из них мог бы поведать сокровенные тайны, если бы человек научился их слушать. Уже отошедший от дел Боше стоял в лекционном зале своего института, под барельефом из бронзы, серебра и золота, изображающим индийского бога солнца, восходящим в колеснице на свою ежедневную битву с силами тьмы. Там он подытожил всю свою научную философию:

«Исследуя воздействие различных сил на материю, я стал свидетелем того, как все различия и разграничения исчезают, и Живое и Неживое сливаются в единое целое. Мои первые работы в области невидимого света заставили меня осознать, что мы почти слепы посреди этого огромного океана света. Исследуя свет, мы переходим от видимого глазом света к невидимому излучению и таким образом выходим за рамки нашего физического восприятия. Точно так же в изучении Живого, переходя от полного звуков мира животных к безмолвному миру растений, мы приближаемся к разгадке великой тайны Жизни и Смерти.

Есть ли какая-нибудь связь между жизнью человека и миром растений? Это не абстрактный вопрос. Эта связь существует и ее можно наглядно продемонстрировать при помощи безукоризненного метода. А это значит, что мы должны отбросить все наши предрассудки, которые в конечном итоге оказываются беспочвенными и противоречащими фактам. В конце концов, мы должны обратиться за ответами к самому растению и принять на веру лишь то, под чем оно "собственноручно" подписалось».