Нервный механизм растений

Мои исследования ответов растения ведут свое начало с открытия электрического ответа неживой материи, как, например, металлов на раздражитель и опубликованы Международным Научным Конгрессом в 1900 г. в Париже. Было показано, что этот ответ, подобный ответу живой материи, проявляет утомление при непрерывном раздражении, увеличение интенсивности при действии химических возбуждающих веществ и неизменное уничтожение при действии ядов. Эти результаты показывают, что ответ более сложной и неустойчивой живой материи, в конечном счете, является выражением физико-химических реакций, Затем я попытался выяснить, проявляют ли обычные растения, которые обычно рассматривались как нечувствительные, характерный электрический ответ, уже известный у чувствительных растений. Эти растения рассматривались иногда как невозбудимые, так как они не отвечали на раздражение явным движением, В моем докладе перед Королевским институтом в мае 1901 г. я смог, однако, показать, что каждое растение, и даже каждый его орган, возбудим и отвечает на раздражение отрицательным колебанием тока; ответ пропадает с наступлением гибели растения. Более подробный разбор результатов опубликован в моей работе «Реакция в живом и неживом» (1902).
Мое следующее исследование было направлено на получение явного ответного механического движения в этих растениях, делая его заметным при помощи различных усиливающих приспособлений («Ответ растения», 1906). Действие разнообразных раздражителей внешней среды на различные органы растения было, таким образом, продемонстрировано с помощью автоматических записей, полученных с растения. Наиболее важным фактом, установленным в ответе растения, был нервный характер импульса, передаваемого на расстояние. Открытие возбуждающего полярного действия электрического тока и его передачи на расстояние доказывало, что проведение возбуждения в растении, в основном, такое же, как и в нерве Дальнейшее подтверждение было получено при обнаружении задержки передачи наложением электротонического и других физиологических блоков на пути проведения.
В моей «Сравнительной электрофизиологии» (1907) я применил независимый метод электрического ответа и смог полностью подтвердить и расширить результаты, которые получил методом механического ответа. Описываемые эксперименты показывают, что ответ изолированного нерва растения неотличим от ответа животного нерва при всех случаях одинаково измененных условий Действительно, сходство является настолько полным, что открытие характеристики ответа в данном случае оказывалось безусловным руководством к наблюдению этого явления в другом случае. В качестве примера можно упомянуть управление нервным импульсом у животного гомодромным и гетеродромным электрическим током — открытие, которое было сделано при моей удачной попытке управлять нервным импульсом растения направляющим действием электрического тока. Точное измерение нормальной скорости передачи нервного импульса и вызванных им изменений может быть произведено моим резонирующим регистратором, описанным в работе «Раздражимость растений» (1913) с помощью которого можно автоматически регистрировать интервалы времени с точностью до 0,005 сек.
Большой успех физиологии животных зависит от очень точных и чувствительных методов количественного определения, на которых может прочно основываться любая серьезная теория. В физиологии растений, к несчастью, нет таких заранее пригодных методов. Этим объясняется необоснованность многих суждений, которые тормозят успешное развитие физиологии растений, В качестве примера можно упомянуть недавно выдвинутую теорию о том, что передача возбуждения в чувствительном растении Mimosa pudica зависит от движения сока при транспирационном токе. Одновременное измерение передачи возбуждения и подъема сока показало, что скорость последнего ниже, чем скорость первого, У мимозы скорость нервного импульса в тонких черешках достигает 400 мм/сек, тогда как скорость движения сока в 200 раз медленнее. Самое простое и убедительное доказательство необоснованности теории транспирационного тока — наблюдение за действием капли кислоты, нанесенной на кончик самого верхнего листа мимозы (глава II, стр. 27).
Надеюсь, что мое недавнее открытие превращения афферентного, или сенсорного, импульса в эфферентный, или моторный, в рефлекторной дуге подушечки мимозы существенно продвинет вперед наши знания относительно нервного импульса вообще В этой работе я пытаюсь дать не только связное объяснение предыдущим результатам, которые опубликованы отдельными сообщениями, но также много нового материала, накопленного со времени открытия отдельных нервов для передачи сенсорного и моторного импульсов.
Результаты наших исследований, которые выполнены за последнюю четверть века, устанавливают, что физиологический механизм растения идентичен с физиологическим механизмом животного. Поэтому трудно найти какое-либо явление раздражимости, наблюдаемое у животного, которое не обнаруживалось бы у растения, В многоклеточном организме животного, где достигнута более высокая организованность, развитие сопровождалось постепенной эволюцией нервной системы, благодаря чему различные органы вступали в тесную связь друг с другом и их разнообразная деятельность координировалась, гарантируя слаженную работу организма. Предполагалось, что такие связующие нервные звенья отсутствуют у растения, которое вообще в эволюционном ряду рассматривалось стоящим на более низкой ступени развития.
Исследования, описанные в настоящей работе, показывают, что нервная система не только развита в растении, но и достигает высокой степени совершенства, что характеризуется наличием рефлекторной дуги, в которой сенсорный импульс превращается в моторный. Характеристики этих двух импульсов и различные каналы для их проведения могут быть изучены у растения с более высокой достоверностью и точностью, чем у животного Можно быть совершенно уверенным, что более общий взгляд на единство физиологического механизма во всей жизни приведет к большому успеху в физиологическом исследовании раздражимости всех живых тканей.