Человек и растения живут в тесном соседстве тысячи лет. И кажется, что нам все про них уже известно. Однако ученые не престают совершать открытия и делиться с миром новыми знаниями о братьях наших зеленых. В этой статье — 7 фактов, некоторые из которых нам известны давно, и несут определенную пользу человеку, а некоторые завораживают новизной подхода и необычными результатами исследований.
1. Комнатные растения влияют на здоровье человека
Известно, что комнатные растения обладают физическими свойствами, полезными для человека. Они полезны тем, что выделяют фитонциды, губительные для болезнетворных бактерий. Фитонциды активизируют защитные силы нашего организма, улучшают самочувствие, дарят энергию и возвращают работоспособность. Растения способны очищать воздух в комнате, поглощать тяжелые металлы. Одни из представителей флоры снижают стресс и тревожность, другие, напротив, пробуждают жизненную активность. Ну и, конечно же, растения повышают влажность в помещении, что особенно важно, если воздух в нем очень сухой.
- Герань, бегония бело-пятнистая, примула весенняя, комнатный лимон, хлорофитум и алоэ — благодаря выраженному противомикробному действию фитонцидов эти растения очищают воздух, создавая комфортные условия для здорового и крепкого сна, оказывают благоприятное воздействие на людей с заболеваниями дыхательной системы.
- Лаванда, хризантема, герань душистая рекомендованы для людей с повышенной возбудимостью нервной системы — их аромат успокаивает, улучшает сон, способствует нормализации повышенного артериального давления.
- Фиалки, розы, цитрусовые улучшают настроение человека, активизируют силы и работоспособность.
2. Комнатные растения улучшают производительность на работе
Психологи провели любопытный эксперимент с участием 1000 молодых специалистов. Всех респондентов разделили на две группы, одна из которых на протяжении некоторого времени работала в кабинете с комнатными растениями, а другая – без растений. Добровольцам ставились задачи на определение внимательности, скорости запоминания и воспроизведения отрывков текста. Во время первого этапа тестирования растений не было ни в одном кабинете. Люди читали текст вслух, а экспериментаторы проверяли запоминание последнего слова в каждом предложении. Эти слова подопытные записывали в свои блокноты. В начале второго этапа блокноты убирались, а первая группа испытуемых получила в свой кабинет комнатные растения. Задача второго этапа – обнаружить в тексте ошибки и исправить их. Третий этап повторял первый, но необходимо было запоминать предпоследнее слово.
По истечении трех этапов выяснилось, что первая группа, у которой были зеленые растения в комнатах, на треть превзошла результаты третьего этапа, чем первого. А вторая группа, сидевшая в кабинете без растений, справилась на 39% хуже первой. Разницу ученые истолковали так: во время нахождения рядом комнатных растений у человека повышается работоспособность из-за того, что снижается уровень стресса. Происходит это потому, что зелень успокаивает, мозг воспринимает ее, как прогулку по парку. Кроме того, растения очищают воздух, что также помогает человеку быть более сконцентрированным.
3. У растений есть память
Несмотря на то, что у растений нет мозга, они способны связывать прошлые явления с текущими, запоминая то, что происходило ранее. В ходе эксперимента австралийские ученые поместили саженцы в лабиринт, где был источник света и вентилятор. Оказалось, что даже при изменении положения лампы и вентилятора, первое время растения «по привычке» тянулись туда, где раньше были необходимые им свет и воздух.
Новейшие исследования этой темы принадлежат доктору Монике Галиано, которая изучает общение растений. Доктор Галиано решила сбросить несколько горшков с мимозой стыдливой с небольшой высоты, такое падение должно было только напугать растения, не причинив им вреда. Этот цветок выбрали за его уникальные свойства: лепестки и листья растения закрываются, когда мимоза испытывает стресс, так что ее реакцию наблюдать легко. После нескольких падений растения перестали как-либо реагировать на стресс, показывая, что урок усвоен. Для проверки цветок напугали другим способом – и листья от стресса свернулись.
4. Растения могут учиться
Имея основания полагать, что растения обладают некой формой памяти, могут связывать между собой события, чтобы узнать больше об окружающей обстановке, и использовать полученные ассоциации, чтобы улучшить свои шансы на выживание, логичным предположением ученых стало то, что растение способно к обучению.
Автором исследования выступила так же Моника Гальяно. Субъектом изучения стал посевной горох. Его высадили в основании Y-образного лабиринта. Затем в серии экспериментов исследователи ставили вентилятор и источник света в конце либо одной ветви лабиринта, либо на противоположных концах Y-образной "головоломки". Рассада стала "охотиться" за ценным светом, научившись связывать ветер от вентилятора с местоположением искусственного солнца.
Результаты показали, что посадочный материал научился выбирать лучшее направление роста для выживания с помощью прогнозирования, в каком месте появится свет после его устранения. Способность рассады гороха предусматривать два фактора – появление света (когда) и его направление (где) — в зависимости от наличия и положения вентилятора указывает на то, что растения способны каким-то образом кодировать временную и пространственную информацию, т.е. формировать память о ней. Благодаря такой способности растения могут менять поведение с помощью сигналов, исходящих от окружающей среды. Исследование показало, что ассоциативное обучение является важным компонентом поведения растений. Этот тип обучения представляет собой универсальный адаптивный механизм, который есть и у животных, и у растений.
5. Растения умеют кричать
Ученые зафиксировали ультразвуковой сигнал, исходящий от деревьев во время засухи. Они утверждают, что деревья в стрессовых ситуациях издают звуки, которые можно регистрировать и воспринимать как признаки опасного для растения дефицита воды.
В стволе дерева вода и ряд других веществ поднимаются по сети специальных сосудов, называемых ксилемами. Чтобы доставить воду к верхушке дерева, давление в этой системе должно в несколько раз превышать атмосферное. Когда наступает засуха, воды не хватает для заполнения всей емкости ксилем, и начинается процесс образования пузырей (кавитация), который для деревьев губителен. Кавитация сопровождается высокочастотным сигналом, который и смогли зафиксировать ученые.
А умеют ли растения слушать? Это вопрос и последние научные исследования по теме мы разбирали в статье про влияние музыки на растения.
6. Растения "видят" температуру
Используя те же фоторецепторы, что помогают им адаптироваться к резкой смене освещения, растения способны определять, как меняется температура и каким образом лучше всего реагировать на это, например, изменением своей формы для лучшего охлаждения.
Эксперимент с Резуховидкой показал, что при температуре до 22 °С они имеют обычную форму побегов и листьев. Но если окружающая их среда теплее 25 °С, побеги и листья начинают резко удлиняться, чтобы растению было проще охлаждаться испарением. Ученые предположили, что роль терморецепторов играют пигменты, такие как, например, фитохром. Фитохром — сине-зеленый пигмент, чувствительный к красному спектру света. Он отвечает за "пробуждение" растения утром и его засыпание на закате. Тщательный замер активности фитохрома выявил его необычную "реакцию" на колебания температур. Как выяснилось, при повышении температуры выше определенного уровня, фитохром внезапно перестает работать обычным образом и активируется с запозданием. Растения же, реагируя на его замедленную активность, начинают постепенно изменять свою форму, чтобы лучше охлаждаться.
7. Растения стали зелеными в целях самозащиты
Ученые из Калифорнийского университета, изучая эффективность систем искусственного фотосинтеза, смоделировали фотоэлектрическую ячейку и проанализировали процесс преобразования энергии солнечного излучения в ней.
Фотоны, попадающие в ячейку, заставляют электрон в молекулах переходить на более высокий энергетический уровень. И когда их энергия превышает определенный порог, электроны покидают молекулу и переносятся дальше. То же самое происходит и в растениях, где их энергия способствует проведению реакций фотосинтеза, когда из воды и углекислого газа образуются углеводороды разной сложности.
Моделирование работы искусственной ячейки показало, что, если она будет "пользоваться" всеми или хотя бы большей частью фотонов видимого света, в ней начнутся неизбежные сложности. Повысится уровень "шума", то есть неупорядоченное протекание фотоэлектрических реакций. Особенно сильно это проявится в момент смены уровня освещенности. Разные молекулы будут иметь случайное количество электронов, способных эти молекулы покинуть.
Расчеты показали, что более эффективным механизмом будет выделение двух диапазонов поглощения, разделенных большим промежутком из неиспользуемых фотонов. В случае солнечного света наилучшим выбором оказалось поглощение фотонов синей и красной части спектров. Лежащая между ними зеленая часть спектра — самая "шумная", и увеличенный "шум" от зеленого света может нарушить стабильность продуктов фотосинтеза. В случае живых растений он способен привести к возникновению опасных для клеток свободных радикалов.
Проведенный эксперимент вполне служит ответом на вопрос «Почему трава зеленая?». Так растение защищает себя, выбирая путь наибольшей устойчивости. И зеленый цвет, присущий большинству растений, возникает из-за максимально эффективного отражения фотонов зеленой части светового спектра, что защищает растение от последствий резкой смены уровня освещенности.
