Чувствуют ли растения боль¶

Чувствуют ли растения боль — научный вопрос о том, способны ли растения испытывать болевые ощущения в том смысле, в каком их испытывают животные с нервной системой. Современная ботаника и нейробиология отвечают на этот вопрос отрицательно: у растений нет нейронов, мозга и центральной нервной системы, поэтому субъективное переживание боли им недоступно. При этом растения обладают сложными системами сигнализации, реагируют на повреждения и способны к обучению памяти на клеточном уровне.

¶Нервная система и субъективный опыт

Боль в биологии определяется как субъективное неприятное переживание, связанное с повреждением тканей. Для его возникновения необходимы:

• сенсорные нейроны, передающие сигнал от места повреждения;
• центральная обработка сигнала (мозг или ганглии);
• сознание, формирующее неприятное переживание.

Растения лишены всех трёх компонентов. Их клетки окружены жёсткой целлюлозной клеточной стенкой, а не мембраной, чувствительной к механическому растяжению, как у животных. Нейронов у растений нет; вместо них сигналы передаются через ионы кальция, вазоактивные пептиды (например, системин), гормоны (этилен, абсцизовая кислота, жасмоновая кислота) и электрические потенциалы действия, распространяющиеся по флоэме.

¶Электрическая сигнализация у растений

Уже в XIX веке было замечено, что растения генерируют электрические импульсы. В 1873 году ботаник Джон Браун показал, что у мимозы (Mimosa pudica) волокна проводимости напоминают нервные. В 1970-х годах ботаник Джагдиш Чопра из Индийского научного института в Бангалоре зафиксировал прохождение электрического импульса по стеблю мимозы за доли секунды — скорость около 1 см/с, что на порядки меньше скорости нервного импульса животных (до 120 м/с).

Электрические потенциалы действия растений участвуют в:

• закрывании устьиц в ответ на засуху;
• сворачивании листьев мимозы при касании;
• запуске защитных генов по всему растению при локальном повреждении.

Эти процессы не сопровождаются субъективным переживанием, так как отсутствует центральная обработка сигнала.

¶Реакции на повреждение

При укусе насекомого или механическом повреждении растение выделяет ряд веществ:

Исследования Ричарда Карбоне (Princeton University) показали, что тополь, повреждённый гусеницами, выделяет метилсалицилат, который улавливают соседние деревья и начинают усиленно продуцировать защитные фенольные соединения. Этот процесс иногда описывают как «межрастительное общение», однако он не требует сознания и не является аналогом крика о боли.

¶Обучение и память

Растения демонстрируют формы адаптивного поведения, которые в отдельных работах трактуются как «протокогнитивные». В опытах Моника Галлахер и Стэфан Манцу (University of Western Australia) показали, что Mimosa pudica, многократно подвергавшаяся безвредным падениям, перестаёт сворачивать листья — растение «учится» отличать угрозу от безопасного раздражителя. При этом при повреждении или изменении условий реакция восстанавливается.

¶Позиция науки и этические дискуссии

В 2019 году открытое письмо, подписанное рядом учёных (Stefano Mancuso, Monica Gagliano, Paco Calvo и др.), призывало Европейскую комиссию пересмотреть определение «растений» в законодательстве, исходя из того, что растения обладают «чувствительностью». Письмо вызвало критику со стороны нейробиологов: в ответном открытом письме (2019) группа исследователей во главе с Линнотт Хагвард, Гэри Френчем и др. указала, что термины «сознание», «боль» и «нейрокогнитивные процессы» некорректно применять к организмам без нейронов, а подобная терминология вводит общественность в заблуждение.

¶Растения в культуре и восприятии

Представление о «чувствующих растениях» имеет давнюю культурную историю. В древнегреческой мифологии существовали дриады и древесные божества; в средневековой Европе были распространены поверья о крике деревьев при срубке. В XX веке тема получила развитие в работах Клив Бэкстер, который в 1966 году опубликовал данные о якобы фиксируемых полиграфом реакциях растений. Его эксперименты не были воспроизведены при контроле слепого метода и не принимаются научным сообществом.

Популярные книги, например «Тайная жизнь растений» (1973, Питер Томпкинс и Кристофер Бёрд), способствовали распространению представлений о растениях как о чувствующих существах. Эти работы относятся к эзотерической литературе, а не к научным.

¶См. также

• Фитогормоны
• Мимоза стыдливая
• Электрические сигналы у растений
• Ботаническая нейробиология

¶Источники

• Chamovitz D. What a Plant Knows: A Field Guide to the Senses. — New York: Scientific American / Farrar, Straus and Giroux, 2012.
• Mancuso S., Viola A. Brilliant Green: The Surprising History and Science of Plant Intelligence. — Washington: Island Press, 2015.
• Trewavas A. Plant Behaviour and Intelligence. — Oxford: Oxford University Press, 2014.
• Gagliano M., Renton M., Depczynski M., Mancuso S. Experience teaches plants to learn faster and forget slower in environments where it matters. — Oecologia, 2016, 180 (1).
• Karban R., Shiojiri K., Huntzinger J., McCall A. C. Bush crickets hear their neighbors’ warning calls. — Proceedings of the Royal Society B, 2014.
• Calvo P. Are plants sentient? // Plant, Cell & Environment, 2016.
• ответное открытое письмо нейробиологов European Commission // 2019.