Манкузо о чем думают растения
Манкузо о чем думают растения
Стефано Манкузо, Виола Алессандра
О чем думают растения
«Мне всегда нравилось возвышать растения в иерархии организованных существ».
Stefano Mancuso, Alessandra Viola
Sensibilita e intelligenza del mondo vegetale
Copyright for the original edition © 2013 by Giunti Editore S.p.A., Firenze-Milano.
В оформлении переплета использована иллюстрация: Larissa Kulik / Shutterstock.com Используется по лицензии от Shutterstock.com
Иллюстрации в книге используются с разрешения Стефано Манкузо
Есть ли у растений разум? Умеют ли они решать проблемы и общаться с окружающим миром – другими растениями, насекомыми и высшими животными? Или это пассивные и бесчувственные организмы безо всяких признаков индивидуального или социального поведения?
Со времен древних греков философы разных школ по-разному судили о том, существует ли у растений «душа». Что направляло их рассуждения? И почему, невзирая на столетия научных изысканий, мы все еще не пришли к единому мнению по поводу того, есть ли у растений разум. Удивительно, что многие из тех вопросов, которые мы задаем себе сегодня, волновали ученых и философов уже несколько столетий назад, и связаны они не с научными проблемами, а с моральными и культурными представлениями, имеющими тысячелетнюю историю.
Хотя на первый взгляд может показаться, что растительный мир устроен довольно просто, на протяжении столетий периодически возникала идея о том, что растения – чувствующие существа, способные общаться, вести общественную жизнь и решать проблемы хитроумными способами, иными словами, что они обладают разумом. Философы и ученые (от Демокрита до Платона, от Линнея до Дарвина и от Фехнера до Бозе) в разные эпохи и в рамках разных культурных традиций предполагали, что растения обладают гораздо более сложными способностями, чем мы обычно замечаем.
На протяжении столетий периодически возникала идея о том, что растения обладают разумом.
До середины XX в. такие предположения оставались лишь блестящими догадками. Однако за последние 50 лет были сделаны такие открытия, которые наконец позволили пролить свет на эту проблему и дали возможность взглянуть на растительный мир иными глазами. В первой главе мы обсудим философскую сторону вопроса и увидим, что даже сегодня нежелание признать наличие разума у растений в большей степени связано не с недостатком научных данных, а с тысячелетней культурной традицией.
Кажется, пришло время изменить наш способ мышления. Десятилетия экспериментальных исследований показывают, что растения способны считать и делать выбор, учиться и запоминать. Несколько лет назад Швейцария стала первой в мире страной, где права растений определяются специальной декларацией.
Но что такое растения, и как они стали такими, какие они есть? Мы, люди, живем рядом с ними с момента нашего появления на Земле, но не можем сказать, что знаем о них абсолютно все. И дело не только в научном или культурном подходе, проблема гораздо глубже. Связь между людьми и растениями очень сложна, а пути нашей эволюции были совершенно различными.
Подобно всем животным, люди снабжены специфическими функциональными органами, и поэтому организм человека является неделимой единицей. А вот растения ведут «сидячий образ жизни» (они не могут передвигаться с одного места на другое) и эволюционировали иным образом – имеют модульную структуру и не имеют специфических органов. Причина такого «решения» очевидна: если растительноядное животное удаляет орган, функцию которого не может выполнить другой орган или другая часть растения, растение погибает.
До последнего времени это основополагающее различие между миром растений и миром животных было одной из главных причин, почему мы не могли понять и признать разумность растений. Во второй главе мы попытаемся разобраться в том, как возникло это различие. Мы увидим, что каждое растение обладает способностью переживать нашествие растительноядных животных и что коренное отличие растений от животных заключается в их делимости: растения имеют множество «командных пунктов» со структурированной коммуникационной сетью, в некотором роде напоминающей интернет. Понять растения становится для нас все более и более важным. Когда-то они позволили нам появиться на Земле (за счет процесса фотосинтеза, в результате которого образуется необходимый животным кислород), но и сегодня наше выживание зависит от них (они служат основанием пищевой цепи). Они также являются источником энергии (ископаемого топлива), поддерживающей нашу цивилизацию на протяжении тысячи лет. Таким образом, растения – ценнейший «сырьевой материал» для нашего питания, медицины, энергетики и материальной базы. Кроме того, мы все больше и больше зависим от них в решении научных и технологических задач.
Растения – ценнейший «сырьевой материал» для нашего питания, медицины, энергетики и материальной базы.
В третьей главе мы увидим, что растения обладают теми же пятью чувствами, что и люди: зрением, слухом, обонянием, а также вкусовыми и тактильными ощущениями. Конечно же, все они выражены на «растительный лад», но тем не менее совершенно реальны. Можем ли мы в этой связи сказать, что они такие же, как мы? Ни в коей мере: они гораздо более чувствительны и кроме наших пяти чувств обладают еще как минимум пятнадцатью другими. Например, они чувствуют и рассчитывают силу земного притяжения, ощущают электромагнитные поля и влажность и анализируют градиенты многих химических веществ.
Хотя нам трудно себе это представить, в социальной сфере растения в значительной степени похожи на нас. В четвертой главе мы увидим, как растения используют свою способность ориентироваться в мире, взаимодействуя с другими растениями, насекомыми или животными и обмениваясь информацией посредством химических сигналов. Растения разговаривают друг с другом, узнают родню и имеют многие другие характерные поведенческие признаки. Как и в мире животных, в мире растений есть оппортунисты, есть добряки, есть честные, а есть манипуляторы, благодарящие тех, кто им помогает, и наказывающие тех, кто им вредит.
Как же можно отрицать, что у растений есть интеллект? Вопрос этот отчасти терминологический и разрешается в зависимости от того, как мы трактуем понятие «интеллект». В пятой главе мы поговорим о том, что интеллектом можно назвать способность разрешать проблемы, и при такой трактовке этого понятия растения не только разумны, но блестяще справляются с теми проблемами, которые возникают в их мире. Они не имеют мозга подобного нашему, но способны адаптироваться в ответ на внешний стресс и, хотя употребление этого слова в отношении растений может показаться странным, «осознают» себя и свое окружение.
Первым о значительно более высоком уровне развития растений, чем принято считать, заговорил Чарльз Дарвин, опиравшийся на надежные научные данные. Сегодня, полтора столетия спустя, результаты множества исследований показывают, что высокоразвитые растения действительно обладают интеллектом: они способны воспринимать внешние сигналы, обрабатывать информацию и принимать решения, необходимые для обеспечения собственного выживания. Более того, они обладают неким «коллективным разумом», позволяющим им проявлять себя в качестве не только индивидуальных особей, но и членов сообщества; такое же поведение мы наблюдаем в колониях муравьев или стаях рыб или птиц.
Вообще говоря, растения прекрасно могут прожить без нас, но мы без них очень быстро погибнем. Однако во многих человеческих языках такие слова, как «растительный» или «овощной», используются для описания минимальных жизненных проявлений.
«О чем думают растения»: Как деревья общаются между собой И чем лес напоминает интернет
В издательстве «Бомбора» вышла книга «О чем думают растения» нейробиолога Стефано Манкузо. Он пришел к выводу, что растения способны считать, делать выбор и запоминать. The Village публикует отрывок о том, как общаются между собой деревья.
Разумные растения
Мы начнем данный раздел с констатации очевидного факта: у растений нет мозга. Мы уже неоднократно повторяли это раньше, но повторяемся здесь еще раз для пущей ясности: у растений нет органа, который напоминал бы головной мозг в привычном нам виде.
У человека именно мозг является вместилищем разума, и недаром мы используем определения «мозговитый» или «безмозглый» для описания людей, обладающих или не обладающих интеллектуальными способностями. Как и большинство животных, за которыми мы признаем право на мыслительные способности, мы обладаем этим удивительным органом, устройство и функционирование которого мы все еще продолжаем изучать и без которого не представляем себе мышления (во всяком случае, среди представителей царства животных). Теперь поставим перед собой первый вопрос: действительно ли мозг — то самое уникальное место, где «производится» разум? Разумен ли мозг без тела, или, наоборот, он представляет собой лишь группу клеток без каких-либо специфических характеристик? Можно ли найти в нем какие-то следы разума? Очевидно, что ответ на эти вопросы отрицательный. Головной мозг самых великих гениев человечества не более разумен, чем их желудок. Это не какой-то волшебный орган, и он, безусловно, ничего не может создавать самостоятельно. Для любого разумного ответа нужна информация, поступающая из остальных частей тела.
Так вот, у растений сознание и функционирование не разделены, а присутствуют в каждой клетке: это реальный, живой пример того, что специалисты в области искусственного интеллекта называют «материализованным агентом», т. е. разумным агентом, взаимодействующим с миром посредством собственного физического тела.
В результате эволюции растения получили модульную структуру, при которой функции не сосредоточены в специализированных органах, а распределены по всему организму. Этот важнейший стратегический выбор, как мы видели, позволяет растениям терять даже значительные фрагменты тела без риска для жизни. Поэтому у растений нет легких, печени, желудка, поджелудочной железы или почек. Но они могут осуществлять все функции, которые эти органы выполняют у животных. Так почему же отсутствие мозга должно помешать им быть разумными?
Что делают корни
Давайте поговорим о корнях — о той расти растения, с которой Дарвин связывал способность растений принимать решения и осуществлять движения. Крайняя точка, верхушка корня, отвечает за движения растения под землей и за анализ почвы на наличие воды, кислорода и питательных веществ. Конечно, можно предположить, что рост корня является автоматическим и направляется такими простыми инструкциями, как «найти воду» или «расти вниз». В таком случае функция корней проста: найти воду и развиваться в этом направлении или расти вниз под действием силы гравитации. Но в реальности функция корней намного сложнее. У них множество задач и множество нужд; при продвижении в почве верхушки корней проводят сложный «анализ местности».
Кислород, минеральные соли, вода и питательные вещества обычно находятся в разных участках почвы, иногда достаточно далеко друг от друга. Поэтому корни вынуждены постоянно делать серьезный выбор: расти вправо и достичь столь необходимого растению фосфора или расти влево в поисках всегда недостающего азота? Расти вниз в поисках воды или вверх, где больше воздуха для дыхания? Как совместить решение столь разных задач? Кроме того, не забываем, что корням постоянно приходится огибать различные препятствия, а также ускользать или защищаться от врагов (других растений или паразитов). И это еще не все, поскольку местные нужды конкретного корня необходимо сопоставлять с общими нуждами всего растения в целом, а они могут не совпадать. Так много переменных, и все они столь существенны для выживания! Как растению удается удерживать корни от роста в одном и том же направлении, например, в поисках воды? Автоматический контроль роста корней представлял бы реальную опасность. Чтобы понять ситуацию, нужно сначала понять устройство и функцию этой замечательной части корня, называемой верхушкой.
Размер этой части корня разный у разных видов — от нескольких десятых миллиметра (например, у Arabidopsis thaliana) до нескольких миллиметров (например, у кукурузы). Эта жизненно важная часть корня обычно имеет белый цвет и обладает самой высокой чувствительностью. Кроме того, это область интенсивной электрической активности, основанной на потенциале действия — электрическом сигнале, напоминающем сигналы в нейронах головного мозга животных. Каждое растение имеет миллионы верхушек корней: корневая система даже очень маленького растения может иметь свыше 15 миллионов!
Верхушка каждого корня постоянно регистрирует множество параметров, таких как сила тяжести, температура, влажность, сила электрического поля, освещенность, давление, химические градиенты, наличие токсичных веществ (ядов, тяжелых металлов), звуковые волны, наличие или отсутствие кислорода и углекислого газа. Этот длинный список далеко не полный: ученые постоянно добавляют в него все новые и новые параметры. Верхушка корня в непрерывном режиме регистрирует эти параметры и направляет движение корня в соответствии с расчетами, учитывающими локальные и общие нужды растения. Никакой автоматический ответ не может удовлетворять таким запросам. На самом деле верхушка каждого корня представляет собой истинный «центр обработки данных» и действует не в одиночку, а в тесной связи с миллионами других корней, образующих корневую систему каждого растения.
Каждое растение — живой интернет
До сих пор мы обсуждали функционирование верхушки каждого корня в отдельности, но даже такие небольшие растения, как рожь или овес, могут иметь десятки миллионов верхушек, тогда как у дерева их может насчитываться несколько сотен миллионов (хотя никто их специально не подсчитывал). Как все эти корни действуют сообща? Верхушки корней одного растения нужно рассматривать не как изолированные функциональные центры, но как совместно действующие составляющие единой сети.
Чтобы понять, о чем идет речь, представьте себе интернет — самую обширную и мощную коммуникационную сеть, когда-либо созданную человеком. В последние десятилетия для выполнения сложных расчетов применяются главным образом два подхода (которые имеют непосредственное отношение к теме нашего рассказа). С одной стороны, создаются все более и более мощные суперкомпьютеры, способные выполнять невероятное количество вычислений за очень короткие промежутки времени (компьютер Sequoia марки IBM, выпущенный в 2012 году, за час может осуществить такое количество вычислений, которое 6,7 миллиарда человек, работая на простых калькуляторах по 24 часа в сутки, выполнили бы за 320 лет).
С другой стороны, для той же цели используется гигантский вычислительный потенциал целой сети компьютеров, такой как интернет. Эти две противоположные стратегии напоминают две стратегии, выбранные эволюцией для повышения эффективности принятия решений живыми организмами. С одной стороны, все более крупный и эффективно работающий индивидуальный мозг (в данном случае аналог суперкомпьютера — человек), с другой стороны, распределенный разум, такой, как мы видим в сообществах насекомых или у растений.
Скорость вычислений, осуществляемых суперкомпьютером в единицу времени, превышает и всегда будет превышать скорость вычислений компьютерной сети, однако нельзя не учитывать и недооценивать такой важный фактор, как надежность, которую обеспечивает компьютерная сеть. Первая версия интернета (Arpanet) была разработана агентством DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) при Министерстве обороны США с целью противостояния масштабным ядерным ударам. Даже если бы большинство компьютеров, составлявших сеть, было уничтожено (так ставилась задача), модульная структура сети обеспечивала ее функционирование и продолжение передачи данных.
Вам это ничего не напоминает? Такую же стратегию избрали растения: миллионы верхушек корней работают в единой сети, так что повреждение или удаление даже значительной части растения не нарушает работу сети в целом. Сама по себе одна верхушка корня не может эффективно осуществлять вычисления, но все верхушки корней вместе способны на удивительные подвиги — как муравей, который в одиночку не может выработать никакой стратегии, но совместно с другими муравьями создает одно из самых сложных и структурированных природных сообществ.
Как же корни сообщаются и сотрудничают друг с другом? Пока мы точно не знаем, но последние исследования позволяют сформулировать несколько интересных гипотез. Корневая система, прежде всего, представляет собой физическую структуру, внутри которой корни соединены между собой анатомическим образом. Однако эта связь, по-видимому, не является главной. На самом деле сигналы, связывающие между собой корни растений, скорее всего, проходят не внутри растения. Как это возможно?
Вернемся к аналогии с муравьями и попытаемся представить себе верхушки корней как колонию насекомых: муравьи вообще не связаны между собой физическим образом, но при этом действуют согласованно, общаясь посредством химических сигналов. Может быть, корни действуют таким же путем? Растения, безусловно, мастерски используют искусство синтеза химических молекул всех видов и для всех целей. Так что, вполне возможно, что их подземные части, как и надземные, используют для общения химические сигналы.
Однако это пока лишь гипотеза, и поэтому следует рассмотреть и другие возможности. Например, верхушки корней могут быть чрезвычайно чувствительны к изменению электромагнитных полей, в том числе производимому соседними верхушками, и могут действовать в соответствии с получаемыми сигналами. Кроме того, они умеют воспринимать звуковые волны, испускаемые другими корнями по мере роста. Как показали недавние исследования, растущие корни издают звуки («клики»), которые слышат соседние корни. И это может быть весьма удобной системой коммуникаций: как мы видели, растения, по-видимому, производят эти звуки непреднамеренно, а в процессе расщепления клеточных стенок по мере роста. В таком случае этот звук является проявлением так называемого принципа парсимонии — данный сигнал достигает цели, но при этом не стоит растению дополнительных усилий или энергетических затрат.
Стефано Манкузо: О чем думают растения?
Здесь есть возможность читать онлайн «Стефано Манкузо: О чем думают растения?» — ознакомительный отрывок электронной книги, а после прочтения отрывка купить полную версию. В некоторых случаях присутствует краткое содержание. Город: Москва, год выпуска: 2018, ISBN: 978-5-699-94823-9, издательство: Литагент 5 редакция, категория: Биология / sci_popular / Прочая научная литература / на русском языке. Описание произведения, (предисловие) а так же отзывы посетителей доступны на портале. Библиотека «Либ Кат» — LibCat.ru создана для любителей полистать хорошую книжку и предлагает широкий выбор жанров:
Выбрав категорию по душе Вы сможете найти действительно стоящие книги и насладиться погружением в мир воображения, прочувствовать переживания героев или узнать для себя что-то новое, совершить внутреннее открытие. Подробная информация для ознакомления по текущему запросу представлена ниже:
О чем думают растения?: краткое содержание, описание и аннотация
Предлагаем к чтению аннотацию, описание, краткое содержание или предисловие (зависит от того, что написал сам автор книги «О чем думают растения?»). Если вы не нашли необходимую информацию о книге — напишите в комментариях, мы постараемся отыскать её.
Стефано Манкузо: другие книги автора
Кто написал О чем думают растения?? Узнайте фамилию, как зовут автора книги и список всех его произведений по сериям.
Эта книга опубликована на нашем сайте на правах партнёрской программы ЛитРес (litres.ru) и содержит только ознакомительный отрывок. Если Вы против её размещения, пожалуйста, направьте Вашу жалобу на info@libcat.ru или заполните форму обратной связи.
О чем думают растения? — читать онлайн ознакомительный отрывок
Ниже представлен текст книги, разбитый по страницам. Система сохранения места последней прочитанной страницы, позволяет с удобством читать онлайн бесплатно книгу «О чем думают растения?», без необходимости каждый раз заново искать на чём Вы остановились. Поставьте закладку, и сможете в любой момент перейти на страницу, на которой закончили чтение.
Стефано Манкузо, Виола Алессандра
О чем думают растения
«Мне всегда нравилось возвышать растения в иерархии организованных существ».
Stefano Mancuso, Alessandra Viola
Sensibilita e intelligenza del mondo vegetale
Copyright for the original edition © 2013 by Giunti Editore S.p.A., Firenze-Milano.
В оформлении переплета использована иллюстрация: Larissa Kulik / Shutterstock.com Используется по лицензии от Shutterstock.com
Иллюстрации в книге используются с разрешения Стефано Манкузо
Есть ли у растений разум? Умеют ли они решать проблемы и общаться с окружающим миром – другими растениями, насекомыми и высшими животными? Или это пассивные и бесчувственные организмы безо всяких признаков индивидуального или социального поведения?
Со времен древних греков философы разных школ по-разному судили о том, существует ли у растений «душа». Что направляло их рассуждения? И почему, невзирая на столетия научных изысканий, мы все еще не пришли к единому мнению по поводу того, есть ли у растений разум. Удивительно, что многие из тех вопросов, которые мы задаем себе сегодня, волновали ученых и философов уже несколько столетий назад, и связаны они не с научными проблемами, а с моральными и культурными представлениями, имеющими тысячелетнюю историю.
Хотя на первый взгляд может показаться, что растительный мир устроен довольно просто, на протяжении столетий периодически возникала идея о том, что растения – чувствующие существа, способные общаться, вести общественную жизнь и решать проблемы хитроумными способами, иными словами, что они обладают разумом. Философы и ученые (от Демокрита до Платона, от Линнея до Дарвина и от Фехнера до Бозе) в разные эпохи и в рамках разных культурных традиций предполагали, что растения обладают гораздо более сложными способностями, чем мы обычно замечаем.
На протяжении столетий периодически возникала идея о том, что растения обладают разумом.
До середины XX в. такие предположения оставались лишь блестящими догадками. Однако за последние 50 лет были сделаны такие открытия, которые наконец позволили пролить свет на эту проблему и дали возможность взглянуть на растительный мир иными глазами. В первой главе мы обсудим философскую сторону вопроса и увидим, что даже сегодня нежелание признать наличие разума у растений в большей степени связано не с недостатком научных данных, а с тысячелетней культурной традицией.
Кажется, пришло время изменить наш способ мышления. Десятилетия экспериментальных исследований показывают, что растения способны считать и делать выбор, учиться и запоминать. Несколько лет назад Швейцария стала первой в мире страной, где права растений определяются специальной декларацией.
Но что такое растения, и как они стали такими, какие они есть? Мы, люди, живем рядом с ними с момента нашего появления на Земле, но не можем сказать, что знаем о них абсолютно все. И дело не только в научном или культурном подходе, проблема гораздо глубже. Связь между людьми и растениями очень сложна, а пути нашей эволюции были совершенно различными.
Подобно всем животным, люди снабжены специфическими функциональными органами, и поэтому организм человека является неделимой единицей. А вот растения ведут «сидячий образ жизни» (они не могут передвигаться с одного места на другое) и эволюционировали иным образом – имеют модульную структуру и не имеют специфических органов. Причина такого «решения» очевидна: если растительноядное животное удаляет орган, функцию которого не может выполнить другой орган или другая часть растения, растение погибает.
До последнего времени это основополагающее различие между миром растений и миром животных было одной из главных причин, почему мы не могли понять и признать разумность растений. Во второй главе мы попытаемся разобраться в том, как возникло это различие. Мы увидим, что каждое растение обладает способностью переживать нашествие растительноядных животных и что коренное отличие растений от животных заключается в их делимости: растения имеют множество «командных пунктов» со структурированной коммуникационной сетью, в некотором роде напоминающей интернет. Понять растения становится для нас все более и более важным. Когда-то они позволили нам появиться на Земле (за счет процесса фотосинтеза, в результате которого образуется необходимый животным кислород), но и сегодня наше выживание зависит от них (они служат основанием пищевой цепи). Они также являются источником энергии (ископаемого топлива), поддерживающей нашу цивилизацию на протяжении тысячи лет. Таким образом, растения – ценнейший «сырьевой материал» для нашего питания, медицины, энергетики и материальной базы. Кроме того, мы все больше и больше зависим от них в решении научных и технологических задач.