Нервов у растений нет, во всяком случае, в том виде, в каком они есть у животных

Наука и жизньНаука

Есть ли у растений нервы?

Кирилл Стасевич

Ловушка венериной мухоловки. Внутри видны чувствительные волоски, которые дают команду закрыться. Фото: Noah Elhardt/Wikimedia Commons/ CC BY-SA 2.5

Нервов у растений нет — во всяком случае, в том виде, в каком они есть у животных. Ведь что такое нерв? Это пучок нервных клеток, или, если говорить точнее, пучок аксонов — так называют длинные отростки нервных клеток. А нужны они для того, чтобы очень быстро передавать информацию в виде электрохимических импульсов на большие расстояния — от рецепторов к мозгу, от мозга к мышцам, от одного органа к другому. Именно благодаря нервным клеткам мы мгновенно чувствуем жжение, когда касаемся чего-то горячего, и благодаря им же сразу отдёргиваем руку — нейроны передают соответствующий сигнал мышцам. Но растения ведь так себя не ведут. Мы бы сильно удивились, если бы дерево вдруг резво отскочило от огня.

Однако на свете есть растения, которые могут двигаться не по-растительному быстро. Самые известные из них — венерина мухоловка и мимоза стыдливая. Венерина мухоловка — хищное растение, питающееся мелкими беспозвоночными. Насекомое, паук или какая-нибудь мокрица заползают в ловушку из листьев, которая выглядит как зубастая пасть. Мухоловка чувствует, что в ловушку кто-то попался, и захлопывает её — на это у неё уходят десятые доли секунды. Есть и другие плотоядные растения, способные к быстрым движениям: росянка и пузырчатка.

А вот мимоза стыдливая — совсем не хищная. Она быстро сворачивает и опускает листья в ответ на прикосновение, а когда её продолжает что-то тревожить, у листа ломается черешок — если на листе была, например, гусеница, она упадёт вместе с листом. Кроме мимозы, быстро вертеть листьями может азиатский кустарник Codariocalyx motorius, который называют телеграфным, семафорным или танцующим растением. Его листья тоже достаточно быстро двигаются на своих черешках, хотя до сих пор непонятно, почему они это делают: кто-то говорит, что растение пытается таким образом поймать больше света, кто-то — что движущиеся листья имитируют крылья бабочек, чтобы настоящие бабочки не откладывали на них яйца.

Очевидно, что у венериной мухоловки, мимозы и других быстро двигающихся растений есть что-то вроде осязания: они чувствуют, когда до них дотрагиваются, и этот сенсорный сигнал быстро превращается в двигательную команду. Всё выглядит так, будто у них всё-таки есть нервы — или что-то, что выполняет их функцию.

Как бы ни выглядели растительные нервы, в главном они должны быть похожи на наши. Вспомним, как работают нейроны. Отростки нервных клеток у животных можно уподобить полым кабелям, у которых в наружных мембранных стенках есть ионные каналы — специальные белки, управляющие потоком положительных и отрицательных ионов. При электрическом импульсе ионы по обе стороны мембраны перегруппировываются благодаря ионным каналам и электрические свойства мембраны на короткое время меняются. Первоначально это происходит на небольшом участке мембраны, но те ионные каналы, которые находятся рядом, чувствуют изменения и тоже начинают открываться и закрываться. В результате изменённое состояние распространяется по всей длине нейронного отростка — электрохимический импульс «бежит» от одной клетки к другой.

Начинается всё с того, что к нейрону приходят сигналы от другого нейрона: передающий нейрон через межнейронный контакт-синапс посылает принимающему нейрону вещества-нейромедиаторы (дофамин, серотонин, ацетилхолин и др.). Нейромедиаторы действуют на ионные каналы принимающего нейрона, возбуждая в нём импульс. Или же нейрон сам по себе чувствует какой-то внешний стимул — например, физическое давление или запаховую молекулу, или что-нибудь ещё. Так ведут себя рецепторные нейроны: специальные сенсорные белки в них начинают перегруппировку ионов, потом в дело включаются другие ионные каналы.

Есть много разных белков, которые управляют потоками ионов в нейронах: они поддерживают нейрон в рабочем состоянии, запускают импульс, помогают нейрону отдохнуть после импульса и т. д. В двух словах их работу не опишешь.

Но нам это и не надо. Для нас главное, что для нервного импульса нужна мембрана с разными электрическими зарядами на наружной и внутренней стороне — или, говоря иначе, с разностью электрических потенциалов. Ещё нужно, чтобы мембранные заряды менялись и чтобы эти изменения не ограничивались крохотным участком мембраны, а быстро распространялись на более или менее далёкое расстояние, хотя бы на несколько сантиметров. И чтобы в ответ на электрохимический импульс с растением что-нибудь происходило.

Разность потенциалов на мембране есть почти у всех клеток, растительные тут не исключение. Ещё в XIX веке удалось установить, что растения этой разностью потенциалов пользуются — в них появляются электрические импульсы, которые распространяются по растительным тканям. Любопытно, что исследования здесь начались с подачи Чарльза Дарвина, который много размышлял над умением венериной мухоловки быстро захлопывать свою лиственную пасть.

Возможно, от двигающихся растений, вроде мимозы и плотоядной мухоловки, и можно было ожидать, что они используют быстрые электрические импульсы. Но оказалось, что электрохимическими сигналами пользуются и обычные растения — от некоторых водорослей до хорошо нам знакомых алоэ и томатов. Эти сигналы распространяются у них медленнее, чем у животных: если у животных скорость нейронного импульса обычно равна десяткам метров в секунду, то у растений электрохимический сигнал «бежит» в среднем не быстрее нескольких сантиметров в секунду (хотя венерина мухоловка отличилась и тут — у неё сигнал в ловушке распространяется со скоростью 10 м/c). Некоторые из таких сигналов по физиологическим свойствам очень похожи на импульсы животных. Другие виды сигналов присущи только растениям, у животных аналогов им нет.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Тяжелый легкий бег Тяжелый легкий бег

Как работает организм на марафонских дистанциях

Популярная механика
Гигантские изоподы: мастера выживания, о которых почти ничего не известно Гигантские изоподы: мастера выживания, о которых почти ничего не известно

Загадочное существо, способное составить тараканам конкуренцию в выживании

TechInsider
Вольный город Данциг и польская почта Вольный город Данциг и польская почта

Данциг существовал как независимое государство между двумя мировыми войнами

Дилетант
«Добрый доктор Нильс»: история медбрата, который сотнями убивал пациентов «Добрый доктор Нильс»: история медбрата, который сотнями убивал пациентов

Когда дежурит Нильс Хёгель, смертность пациентов резко возрастает

The Voicemag
«Черная птица»: зачем смотреть криминальную драму с Тэроном Эджертоном в главной роли «Черная птица»: зачем смотреть криминальную драму с Тэроном Эджертоном в главной роли

«Черная птица» — одна из лучших новинок в жанре криминальной драмы

Forbes
Что такое тест Бекдел-Уоллес и зачем кинематографу нетипичные женские персонажи Что такое тест Бекдел-Уоллес и зачем кинематографу нетипичные женские персонажи

Интересные самостоятельные героини — выгодное вложение для киностудий

Forbes
Потерянного колумбийского колибри-саблекрыла переоткрыли спустя 12 лет Потерянного колумбийского колибри-саблекрыла переоткрыли спустя 12 лет

Орнитолог-любитель нашел потерянного колумбийского колибри

N+1
Неожиданно дорогие советские вещи, которые можно найти у себя на чердаке Неожиданно дорогие советские вещи, которые можно найти у себя на чердаке

Шанс найти или случайно добыть нечто стоящее совсем не иллюзорен

Maxim
Лучшие книги по психологии: исцеление от травм, развитие силы воли и обретение счастья Лучшие книги по психологии: исцеление от травм, развитие силы воли и обретение счастья

Тренд на психологическую грамотность ввел моду на соответствующую литературу

The Voicemag
Почему с синдромами самозванца, перфекциониста и другими «спецэффектами» не надо бороться? Почему с синдромами самозванца, перфекциониста и другими «спецэффектами» не надо бороться?

А что, если мы научимся использовать синдром самозванца себе во благо?

Psychologies
Революция в понимании депрессии: продолжать ли принимать антидепрессанты? Революция в понимании депрессии: продолжать ли принимать антидепрессанты?

Серотониновая теория депрессии умерла?

Psychologies
Ангел смерти: история медсестры Дженин Джонс, которая убивала детей, чтобы ее похвалили Ангел смерти: история медсестры Дженин Джонс, которая убивала детей, чтобы ее похвалили

С детьми происходило странное: одни переставали дышать, другие конвульсировали

The Voicemag
Рефераты Рефераты

Выясняем, как можно увидеть темную материю и разбираем натрий-серный аккумулятор

Наука и жизнь
Король плиссировки и функционального дизайна: что нужно знать об Иссее Мияке Король плиссировки и функционального дизайна: что нужно знать об Иссее Мияке

Как мальчик, переживший атаку на Хиросиму, стал легендой мира моды

Правила жизни
Японские шары счастья Японские шары счастья

Шар темари — драгоценный подарок, символизирующий дружбу и верность

Наука и жизнь
Потому что может: как экс-президент Дональд Трамп рассчитался с огромным долгом Потому что может: как экс-президент Дональд Трамп рассчитался с огромным долгом

Как у Дональда Трампа чудесным образом оказалось полно денег

Forbes
Папины принцессы: чем живут и как выглядят скрытные дочери мировых политиков Папины принцессы: чем живут и как выглядят скрытные дочери мировых политиков

Теперь в башнях прячут наследниц современных политиков

The Voicemag
Считавшуюся вымершей магнолию с Гаити переоткрыли спустя 97 лет Считавшуюся вымершей магнолию с Гаити переоткрыли спустя 97 лет

Небольшая популяция магнолий пережила вырубку лесов в горном ущелье

N+1
Новые открытия в Помпеях рассказывают подробности жизни римского среднего класса Новые открытия в Помпеях рассказывают подробности жизни римского среднего класса

Каким был римский средний класс?

TechInsider
Хоккей осуждают за традицию драк и кровавых столкновений, но их просто невозможно запретить Хоккей осуждают за традицию драк и кровавых столкновений, но их просто невозможно запретить

Почему хоккей всегда будет жестким?

Maxim
Необычные Необычные

Некоторые экзопланеты могут странным «образом сжиматься»

TechInsider
10 современных фильмов о выживании 10 современных фильмов о выживании

Фильмы о том, как выжить в снегах, в самолетах и в лапах диких животных

Maxim
Недалеко от Багамских островов нашли обломки испанского галеона с сокровищами Недалеко от Багамских островов нашли обломки испанского галеона с сокровищами

Исследовано место крушения испанского галеона, затонувшего больше 350 лет назад

N+1
Легко сказать: 9 простых (на деле — не очень) правил, которые помогут стать здоровее и счастливее Легко сказать: 9 простых (на деле — не очень) правил, которые помогут стать здоровее и счастливее

Советы, которые помогут понять: жизнь лучше, чем кажется

Правила жизни
От антагонисток Чаплина до Мэрилин Монро: как менялись героини романтических комедий От антагонисток Чаплина до Мэрилин Монро: как менялись героини романтических комедий

Вспоминаем главные романтические комедии первой половины XX века

Forbes
Химики нашли новый путь пребиотического синтеза аминокислот Химики нашли новый путь пребиотического синтеза аминокислот

Возможный путь пребиотического синтеза аминокислот

N+1
Тело Дженнифер: что Лопес делает с собой, чтобы в 53 выглядеть на 30 — уроки антистарения Тело Дженнифер: что Лопес делает с собой, чтобы в 53 выглядеть на 30 — уроки антистарения

Джей Ло годами (да что там годами — десятилетиями) живет в турбо-режиме

The Voicemag
Физики добились субпикосекундного переключения бозе-конденсата при комнатной температуре Физики добились субпикосекундного переключения бозе-конденсата при комнатной температуре

Физики добились потенциального улучшения оптоэлектронных устройств

N+1
«Муж купил другу дом, хотя у нас самих нет жилья» «Муж купил другу дом, хотя у нас самих нет жилья»

Что делать, если щедрость партнера работает не в вашу пользу?

Psychologies
В пищевых добавках обнаружили избыток вещества, составляющего основу для лекарства от болезни Паркинсона В пищевых добавках обнаружили избыток вещества, составляющего основу для лекарства от болезни Паркинсона

Пищевые добавки могут содержать необычайно высокие уровни молекулы леводопа

TechInsider
Открыть в приложении