Революция растений

Фрагмент из книги «Революция растений» биолога Стефано Манкузо, в котором рассказывается о первом в мире научном фильме в технике замедленной съемки.

Если бы кому-нибудь в 1896 году задали вопрос о замедленной съемке, стоп-кадре или интервальной фотосъемке — фантастической фотокинотехнологии, позволяющей уложить в несколько секунд или минут фильма события, которые в реальном времени длятся целый день (а порой месяцы или годы) — он бы не понял, о чем вообще речь.

Первый кинематографический сеанс был проведен братьями Огюстом и Луи Люмьер 28 декабря 1895 года в доме № 14 на бульваре Капуцинов в Париже. На сеансе присутствовали 33 зрителя, среди которых двое были журналистами — они первыми соприкоснулись с этой новой формой развлечения. Но уже в 1896 году, спустя всего несколько месяцев после этого сеанса, ботаник Вильгельм Фридрих Филипп Пфеффер (1845–1920), находившийся в зените своей научной карьеры, умудрился снять первый фильм в технике замедленной съемки. Над разработкой этой техники Пфеффер трудился несколько лет, с того момента, когда начал заниматься ботаникой. Ему выпал шанс присутствовать в 1878 году на съемках первого экспериментального фильма Эдварда Мейбриджа «Салли Гарднер в галопе». С тех пор он мечтал сделать видимыми медленные движения растений, ускорив их не только для того, чтобы все смогли оценить их красоту и изящество, но прежде всего, чтобы иметь возможность изучать поведение растений. Эта идея стала для Пфеффера настоящим призванием. Интерес к движениям растений зародился у него в период работы ассистентом великого Юлиуса фон Сакса (1832–1897) в университете Вюрцбурга, во время исследований гравитропических движений (то есть вызванных гравитацией) корней.

Обычные люди убеждены в том, что неподвижность — это фундаментальная характеристика растений, отличающая их от мира животных

Эти исследования были предметом полемики и долгих научных споров между учителем Пфеффера и Чарлзом Дарвином и определили направление научной карьеры молодого ботаника. Его опыты доказали правоту Дарвина, а не Сакса, что закрыло ему перспективы продолжения научной карьеры в Германии. В те времена противоречить своему научному руководителю было не принято. Так, Пфеффер, подгоняемый необходимостью восстановить свое доброе имя исследователя, подпорченное скандалом с Саксом, и осознав перспективы, открываемые перед ним изобретением кинематографа, начал раздумывать над возможностью использовать новую технологию в качестве инструмента для исследования движения растений.

Биологи и ботаники веками уклонялись от изучения форм поведения растений, пытаясь любой ценой защитить сложившиеся представления о мирах животных и растений, считая «аномалией» или «аберрантным поведением» способность некоторых растений к быстрым движениям. Эти виды даже называли ошибочно зооспорами, специально, чтобы подчеркнуть их близость к животному миру.

Удивление и восторг тех, кто может наблюдать подобные движения вполне объяснимы; движения мимозы стыдливой, к примеру, вызывают удивление всех, кто ее наблюдает — обычные люди убеждены в том, что неподвижность — это фундаментальная характеристика растений, отличающая их от мира животных.

Пфеффер дал ботаникам инструмент, с помощью которого можно сделать видимым то, что ранее никто увидеть не мог

Попытка Пфеффера сделать наглядной двигательную активность растений стала историей научного успеха. Спустя несколько месяцев после киносеанса братьев Люмьер Пфеффер был готов показать свой фильм потрясенной группе коллег-биологов. Они впервые в истории смогли увидеть растения в движении, исследовать направления и характеристики этого движения, поведение растений.

На глазах у пораженных ученых немецкий ботаник показал последовательность цветения тюльпана, дневные движения и ночной сон Мимозы стыдливой (и снова она), постоянные шевеления телеграфного растения (Desmodium gyrans), и наконец, жемчужину своей коллекции, самую трудоемкую работу — рост и подземное движение корней, ощупывающих почву, будто червяки или муравьи.

Благодаря Пфефферу сбылась мечта многих ученых — еще в IV веке до нашей эры, Андростен, соратник Александра Великого, заметил, что листья растений могут двигаться днем и ночью, и это стало доказанной реальностью. Пфеффер дал ботаникам инструмент, с помощью которого можно сделать видимым то, что ранее никто увидеть не мог. Точно так же, как телескоп Иоанна Липперсгея (ок. 1570–1619) (нет, это не Галилей изобрел телескоп) сделал доступными для исследований дальние глубины космоса, а микроскоп Захария Янсена (ок. 1585–1632) позволил рассмотреть все, что не видно обычному глазу, новая кинематографическая техника Вильгельма Пфеффера позволила изучать крайне медленные процессы.

Доступность этих новых граней реальности не осталась без последствий. Растения, составляющие большую часть живой массы на Земле, перестали рассматриваться в качестве предметов, а стали живыми существами, начали приоткрывать свои тайны и позволили взглянуть на удивительное многообразие доступного им движения. Это была настоящая революция в науке, изменившая общее восприятие живого. Те, кто раньше смотрел на розовый куст или липовое дерево как на что-то, доставляющее эстетическое удовольствие, но бездушное, вдруг почувствовали интерес и нечто вроде уважения к растениям.

Слева направо: тюльпан, мимоза стыдливая, телеграфное растение

В период между последними годами XIX века и Первой мировой войной были весьма распространены исследования, посвященные феномену тропизма (движения под воздействием внешних сил). Но после открытия Пфеффера биологи посвятили себя изучению собственных (независимых от внешних стимулов) движений растений, их поведению и в конечном итоге их когнитивным способностям. Кульминационным моментом исследований стала речь, прочитанная сэром Френсисом Дарвином на открытии ежегодного конгресса Британской ассоциации содействия развитию науки 2 сентября 1908 года. В своей речи первый преподаватель новой науки, получившей название «физиология растений» и сын великого ученого Чарлза Дарвина без обиняков заявил, что растения представляют собой организмы, наделенные интеллектом, и не отличаются от остальных представителей живого мира.

Так, благодаря изобретению Пфеффера, сегодня мы уже различаем различные типы двигательной активности растений, отличаем активное движение от пассивного и понимаем, как возможно движение существа, не обладающего мышцами. Эти знания имеют ключевое значение для будущего современных технологий, особенно в области создания новых материалов.


 

Книга итальянского биолога профессора Стефано Манкузо «Революция растений» посвящена уникальным и неожиданным возможностям представителей земной флоры. Жизнь в экстремальных условиях, защитная маскировка от хищников, передвижение, без потребления энергии, наконец, манипуляция животными и людьми — вот лишь то немногое, о чем рассказывает талантливый ученый.

Издательство: «Бомбора»

03.04.2019 17:05:25