для прорастания104. Но после роста гистоны подлежат перепаковке, дабы заблокировать выражение задействованных генов до нового сезона цветения. Эта форма долговременной памяти возникает вследствие изменений в организации хроматина, хранилища клеточной ДНК.
Все организмы, включая растения, обладают, похоже, внутренними суточными часами, которые помогают предсказывать вероятные изменения во внешнем мире105. Ритмы дня и ночи важны особенно, поскольку они формируют множество других ритмов на нашей планете, от изменений температуры до поведения хищников. Глазам некоторых рифовых рыб требуется около двадцати минут, чтобы приспособиться к дневному свету. То есть приблизительно за двадцать минут до рассвета их внутренние часы говорят им: «Конечно, еще темно, как ночью, но высока вероятность, что рассветет через двадцать минут, а тогда хищники выйдут на охоту с первыми проблесками света, так что лучше просыпайся-ка ты прямо сейчас!»106
Самое раннее наблюдение в пользу существования циркадных ритмов у растений сделал в начале восемнадцатого столетия французский астроном Жан-Жак д’Орту де Меран. Он заметил, что листья мимозы поднимаются и опускаются в зависимости от положения солнца, и что так происходит, даже если поместить растение в темный шкаф, хотя со временем, конечно, ритм расходится с солнечными. Стало ясно, что ритмическое поведение растений зависит от каких-то внутренних часов. Некоторые цианобактерии способны выполнять ритмические циклы, используя всего три белка. В более сложных организмах возможно наличие множества циркадных часов, которые обновляются и координируются в процессе так называемого entrainment [48]. У млекопитающих имеются своего рода главные часы – в области и мозга с прекрасным названием супрахиазматическое ядро, или СХЯ. По нему выставляются многие другие внутренние часы, как по среднему времени по Гринвичу107. Но никакие циркадные часы не идеальны. Растения страдают от смены часовых поясов, если лабораторный ученый жестоко переустанавливает их внутренние часы, искусственно меняя ритмы дня и ночи. Искусственный солнечный свет может заставить растения раскрыть листья посреди ночи. Но если дело вовсе не в злобном экспериментаторе, который постоянно переводящем часы, то растения быстро приспосабливаются к новым ритмам. Сегодня салат, горох, циннии и подсолнухи выращивают на Международной космической станции в особых условиях, создавая для них искусственные дни и ночи, и растения соответствующим образом настраивают свои циркадные часы.
Способность растений накапливать и анализировать информацию настолько восхищают, что Дарвин, в редкое для себя мгновение фантазии, поневоле задался вопросом, а нет ли у растения какого-либо мозга – допустим, в «корешке» или на кончике побега: «Едва ли будет преувеличением, – писал он, – сказать, что кончик корешка… обладая даром направлять движение смежных частей, действует как мозг одного из низших животных»108. Сегодня эти слова выглядят одним из немногочисленных преувеличений Дарвина. Способность растений предвидеть и планировать вероятное будущее, по-видимому, не требует центральной координирующей системы, она распределена по всему организму. Вычислительные способности растений, как и бактерий, кажутся эмерджентным свойством, возникающим в результате взаимодействия миллиардов отдельных биохимических реакций. Но это не должно уменьшать нашего уважения к тем сенсорным и вычислительным навыкам, которые растения применяют для работы с неопределенным будущим, ведь очень многие решения по управлению будущим, принимаемые нашими собственными телами, обусловлены схожими мотивами.
Наконец растения действуют. Подсолнухи, мимозы и многие другие растения поворачиваются к солнцу; корни ищут воду и извлекают питательные вещества из почвы, закапываются глубже в поисках пропитания; различные части растений увеличиваются, сжимаются, меняют цвет, выпускают бутоны или источают экзотические ароматы. Многие из этих действий изменяют облик растения, а самое удивительное то, что среди них немало связанных с движением. Дарвина это движение растений настолько очаровало, что он написал книгу «Сила движения у растений». Там объяснялось, что растения участвуют в сложных – почти балетных – движениях, пытаясь управлять своим будущим. Многие из этих движений принимают форму «циркуляции»: это исследовательское круговое движение, подобное тому, какое совершает «стебель вьющегося растения, изгибаясь последовательно по всем направлениям и вращая кончиком». Дарвин установил, что «всякая растущая часть каждого растения постоянно вращается, пускай едва заметно. Даже стебли сеянцев, прежде чем пробьются сквозь кору почвы, циркулируют, подобно погребенным в земле корешкам, насколько позволяет давление окружающей земли»109.
Циркуляция показывает, насколько взаимосвязаны все шаги в управлении будущим. Она позволяет каждой части растения, будь то корень, ветка или лист, озирать пространство вокруг, случайным образом погружаться в поток событий, выискивать возможности, закономерности или подсказки о том, что вот-вот произойдет. Циркуляция ведет к действию. Cuscuta, или повилика, – род виноградной лозы, родственный вьюнку. Подобно вампиру, она высасывает жизненные соки из своих соседей. Молодые сеянцы повилики хаотично закручиваются вверх, как бы принюхиваясь в поисках потенциальной добычи. Они определяют возможных жертв по тому, что их сенсорные белки улавливают определенные химические вещества в воздухе (так наши носы улавливают молекулы от графина хорошего вина). Если росток повилики унюхает помидор, то наклоняется к тому, обвивается вокруг его стебля и просверливает насквозь. Когда жгутики достигают флоэмы, несущей сок томата, они начинают высасывать питательные вещества из жертвы: повилика блаженствует, а помидор увядает110.
Сколь зловещим ни казалось бы нам поведение повилики, красивые круговые движения циркуляции – прекрасная метафора того, как растения, да и вообще все живые организмы, осторожно прокладывают себе путь по спирали во тьму вероятного будущего, полагаясь на слепой случай, но все же используя правила, заложенные в геномах, эти отложившиеся в памяти подсказки из прошлого, и получая свежие новости от корней и листьев.
Как животные управляют своим будущим с помощью нервной системы и мозга
Животные сталкиваются с более сложными жизненными проблемами, чем растения, потому что много двигаются. А двигаются они потому, что получают пищу, поедая другие живые организмы. Растения могут ждать, пока солнечный свет, дождь и питательные вещества прибудут к их порогу. Грибы тоже склонны к неподвижности: да, они пожирают другие организмы, но, в отличие от животных, большинство грибов соблюдает приличия – дожидается, пока жертва умрет (правда, некоторые накачивают своих жертв психотропными препаратами, превращая тех в зомби, прежде чем съесть их заживо)111. Поедание мертвечины облегчает жизнь, поскольку мертвые не могут ни убежать, ни контратаковать, ни одурачить. А раз останки щедро рассеяны по земной поверхности, грибам, как и растениям, обычно не нужно перемещаться ради пропитания, да и думать чересчур усердно не требуется. Так что наряду с растениями большинство грибов ведет сидячий образ жизни и способно выжить без специализированных вычислительных систем, необходимых животным.
Проблема животных заключается в том, что большинство крупных организмов, включая других животных, ненавидит, когда их едят. (Трава и плоды некоторых растений суть редкие исключения; возможно, именно поэтому травоядным животным нужен мозг меньшего размера, чем плотоядным.) В отличие от генетически выведенного «мясистого четвероногого» в романе Дугласа Адамса «Ресторан “У конца вселенной”» – оно рекламирует
