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

Они идут Они идут

Часы сегодня — средство самовыражения и туристический аттракцион

Вокруг света
«Еврейка, которая шпионила против фашистов»: отрывок из биографии Урсулы Кучински «Еврейка, которая шпионила против фашистов»: отрывок из биографии Урсулы Кучински

Отрывок из книги «Агент Соня. Любовница, мать, шпионка, боец»

Forbes
Вороньи уроки Вороньи уроки

Когда кедру было 35 лет, в его кроне свила гнездо серая ворона

Наука и жизнь
5 продуктов, которые можно есть перед сном, если вы хотите похудеть 5 продуктов, которые можно есть перед сном, если вы хотите похудеть

Чтобы сбросить лишний вес, есть на ночь не только можно, но и нужно!

ТехИнсайдер
«Уэбб»: получены первые снимки «Уэбб»: получены первые снимки

Первые глубокие и чёткие снимки «Уэбба»

Наука и жизнь
Самые бюджетные бренды, в которые одеваются современные королевы и принцессы Самые бюджетные бренды, в которые одеваются современные королевы и принцессы

Масс-маркет, который можно носить по-королевски

VOICE
…И другие уликовые документы …И другие уликовые документы

Чекисты раскрыли группу, которая распространяла антикоммунистические листовки

Дилетант
Анализ 777 древних геномов прояснил происхождение популяций эпохи палеометалла Анализ 777 древних геномов прояснил происхождение популяций эпохи палеометалла

Историю индоевропейских языков можно проследить до ямной культуры

N+1
Как в кино Как в кино

В давние времена функцию кино выполняла народная сказка

Вокруг света
Пиноккио-убийца и людоедка из «Спящей красавицы»: 5 ужасных событий из оригиналов сказок Пиноккио-убийца и людоедка из «Спящей красавицы»: 5 ужасных событий из оригиналов сказок

Эти сказки почти наверняка тебе читала мама

VOICE
Грибные темы Грибные темы

Используют ли грибы иначе, кроме как в пищу? Разберемся вместе с микологами

Вокруг света
Дайте «Оскар» этой богине! Дайте «Оскар» этой богине!

В мире более 70 пород кошек, и выделить самых красивых очень сложно

Лиза
Строгая красота Строгая красота

Проект, в котором соединились классические элементы с современной эстетикой

SALON-Interior
Как перестать пускать деньги на ветер: 4 работающих совета Как перестать пускать деньги на ветер: 4 работающих совета

Если постараться, перевоспитать можно даже отъявленного транжиру!

VOICE
«Неизведанное тело». Удивительные истории о том, как работает наш организм «Неизведанное тело». Удивительные истории о том, как работает наш организм

Отрывок из книги Джонатана Райсмена «Неизведанное тело» — о травмах глаз

N+1
Когда (не) поздно начать Когда (не) поздно начать

У желаний нет возраста

Psychologies
Яна Сексте: Яна Сексте:

Бомба замедленного действия — Яна Сексте

Караван историй
Ядовитые перфторированные кислоты разложились под действием щелочи Ядовитые перфторированные кислоты разложились под действием щелочи

Химики научились разлагать ядовитые полифторированные карбоновые кислоты

N+1
Чем отмыть зеленку в домашних условиях: любимую одежду еще можно спасти Чем отмыть зеленку в домашних условиях: любимую одежду еще можно спасти

Попробуем вывести пятно от зеленки с цветных и белых вещей в домашних условиях

ТехИнсайдер
Обзор Keyran: программы для создания и запуска макросов Обзор Keyran: программы для создания и запуска макросов

Макросы можно использовать как в играх, так и в обычной жизни

CHIP
Хочу красный феррари Хочу красный феррари

Как распознать кризис среднего возраста

Лиза
Игра в кубики Игра в кубики

Как накачать нужные мышцы пресса

Лиза
«За Горбачева»: как создавалась скандальная реклама пиццы Pizza Hut с Михаилом Горбачевым «За Горбачева»: как создавалась скандальная реклама пиццы Pizza Hut с Михаилом Горбачевым

Почему бывший советский лидер согласился стать лицом сети ресторанов пиццы

Правила жизни
Андрей Соколов: Андрей Соколов:

Все, что ты делаешь, все равно делаешь о себе в той или иной степени

Караван историй
Неожиданные факты о воздухе: чем мы на самом деле дышим Неожиданные факты о воздухе: чем мы на самом деле дышим

Воздух с нами всю жизнь, но так ли хорошо мы его знаем?

ТехИнсайдер
Магия кристалла Магия кристалла

Многогранный и статусный интерьер просторной квартиры в центре столицы

SALON-Interior
Григорий Распутин. Грешный старец у трона Российской империи Григорий Распутин. Грешный старец у трона Российской империи

Почему "грязный деревенский мужик" получил такую неограниченную власть

Караван историй
«Хочу быть вместе с ней»: каким был Михаил Горбачев в мемуарах своей жены Раисы «Хочу быть вместе с ней»: каким был Михаил Горбачев в мемуарах своей жены Раисы

В день смерти Михаила Горбачева Forbes Woman обратился к мемуарам его жены Раисы

Forbes
7 способов повысить интеллект ребенка 7 способов повысить интеллект ребенка

Несколько простых советов, которые помогут улучшить работу детского мозга

Лиза
Почему собакам не нравятся некоторые люди Почему собакам не нравятся некоторые люди

Даже самый дружелюбный пес может облаять человека, который ему не нравится

ТехИнсайдер
Открыть в приложении