Специально хотят нанести нам вред? Вырабатывают химикаты, чтобы отпугивать хищников? Убеждают животных переносить семена в другие места, чтобы расширить свой ареал? Подобные стратегии говорят о том, что растения способны строить планы и, возможно, даже учиться. Вы наверняка уже подумали: «Да ладно, не могут они ничего такого». Да, конечно, растения не думают так, как вы или я. Но любое живое существо хочет выжить и размножиться. Если говорить об эволюционной стратегии, то неважно, кто вы – «простое» растение или сложный суперорганизм, например человек, – любое вещество, которое вы вырабатываете (может быть, вы даже получили эту возможность случайным образом) и которое помогает выживать и распространяться большему количеству копий ваших генов, дает вам преимущество. Если вы – растение, то любое вещество, которое заставляет хищника подумать дважды, прежде чем съесть ваших «детей», будет полезно для вас. Подумайте об этом, когда в следующий раз будете есть перец халапеньо.
Маленькая капустка – резушка Таля – открыла миру сокровенное знание: растения знают, что их едят. И не просто знают, а всячески препятствуют этому.
Вы знали, что растения в курсе, что их едят? Недавние исследования показали, что они не просто об этом знают: они не смиряются со своей судьбой, а пытаются себя защитить, чтобы остановить хищника5. В данном случае исследованию подверглось растение под названием резушка Таля (Arabidopsis thaliana), принадлежащее к семейству капустных. Резушка Таля стала первым растением, у которого удалось полностью секвенировать геном, так что ученые знают о работе ее организма намного больше, чем о любом другом растении. Чтобы посмотреть, знает ли растение, что его едят, ученые воссоздали вибрации, которые производит гусеница, когда ест листья. Кроме того, они записали другие вибрации, которое может почувствовать растение, например от дуновения ветра. И, как вы догадались, резушка отреагировала на вибрации, подражающие жующей гусенице, увеличив выработку слегка токсичных горчичных масел, которые тут же доставлялись в листья, чтобы отогнать хищников. На ветер или другие вибрации растение никак не отреагировало.
Еще один пример – мимоза стыдливая (Mimosa pudica), которая вполне заслуживает своего имени. Она научилась защищать себя от посягательств, в том числе и поедания, сворачивая листья в ответ на прикосновение. Более того: сворачивание листьев более выражено, когда мимоза растет в местах, где ее часто трогают6. Ух ты! Думающие, рассуждающие растения! Это им тоже не впервой.
Растения реагируют на циркадные ритмы. Причем время выработки инсектицидов в их листьях совпадает со временем, когда на охоту выходят «растительные хищники».
Растения реагируют на циркадные ритмы точно так же, как люди и другие животные7. В одном исследовании ученые обнаружили, что так называемый часовой ген в растениях определяет, в какое время дня растение будет вырабатывать инсектицид и оказалось, что это время совпадает со временем, когда на охоту выходит хищник. После удаления этого гена у растения оно потеряло способность вырабатывать токсин8.
Наконец, давайте сосредоточимся на растительных веществах, о которых вы наверняка и не слышали до того, как взяли в руки эту книгу: лектинах. Да, это не опечатка. Лектин, а не лецитин (жироподобное вещество в растениях и животных) и не лептин (вышеупомянутый гормон, контролирующий аппетит). Когда насекомое начинает есть листья с одной стороны растения, содержание лектинов на другой стороне почти мгновенно удваивается9: растение отчаянно пытается «отговорить» хищника есть его дальше. Как вы узнаете позже, лектины играют ключевую роль в оборонительных стратегиях, которые растения используют для самозащиты, а также в наносимом нам вреде.
Съедобные враги
Так что же такое лектины? По большей части (за одним важным исключением) это большие белки, содержащиеся в организмах растений и животных, и они – важнейшее оружие в арсенале стратегий, которые применяют растения, чтобы защищаться в своей вечной войне против животных. Ученые открыли лектины в 1884 году, исследуя различные группы крови. До этого момента вы, скорее всего, были знакомы только с одним знаменитым довольно печально знаменитым лектином – глютеном. Их существует намного больше, и вскоре я познакомлю вас с наиболее важными из них – и, поверьте мне, вам нужно о них знать. (Для затравки: 94 процента людей рождаются с антителами к лектину, содержащемуся в арахисе.)
Лектины – это клейкие «умные» бомбы. Они способны прикрепляться к молекулам сахара и нарушать передачу сообщений между клетками, вызывая хаос и воспаления.
Как именно лектины помогают растениям защищаться? Лектины в семенах, зернах, кожуре, скорлупе и листьях большинства растений прикрепляются к углеводам (сахарам), в частности, к сложным сахарам – полисахаридам – в организме хищника после того, как он съел растение. Словно умные «бомбы», лектины прикрепляются к молекулам сахара, в основном на поверхности клеток других организмов – в особенности грибков, насекомых и других животных. Также они прикрепляются к сиаловой кислоте, молекуле сахара, которая встречается в кишечнике, мозге, между нервными окончаниями, в суставах и всех биологических жидкостях, включая выстилку стенок кровеносных сосудов, всех живых существ. Лектины иногда называют «клейкими белками» из-за этого процесса связывания; это значит, что они могут нарушать передачу сообщений между клетками или каким-то иным образом вызывать токсические или воспалительные реакции10, как мы обсудим позже. Например, когда лектины прикрепляются к сиаловой кислоте, один нерв утрачивает возможность передавать информацию другому нерву. Если вы когда-либо испытывали такой симптом, как туман в голове, скажите спасибо лектинам. Кроме того, лектины помогают вирусам и бактериям прикрепляться и связываться с намеченными целями. Хотите верьте, хотите нет, но некоторые люди (те, кто сильнее уязвим перед лектинами) из-за этой особенности больше подвержены вирусным и бактериальным инфекциям. Задумайтесь об этом, если вам кажется, что вы болеете чаще, чем большинство ваших друзей.
