Сегодня мы уже уверены в том, что растения могут «видеть», ведь они безошибочно определяют, где верх, а где низ. Чаще всего им приходится расти очень неудобно, вверх, то есть вопреки силе тяжести. Но даже самые нежные цветы мужественно сопротивляются притяжению Земли.

Это очень просто проверить на любом комнатном растении. Нужно всего лишь положить горшок набок. Теперь стебель растет не вверх, а вбок. Но вскоре он изогнется и снова возьмет вертикальный курс. Как это у него получается? Внутри стебля проходит множество трубочек и канальцев, по которым циркулируют необходимые для жизни растения вещества. По одним они поднимаются от корней вверх, к листьям, по другим – опускаются вниз. Но в лежащем на боку растении вещества будут перемещаться вправо и влево. Одно из них – ростовое вещество, которое отвечает в том числе и за направление роста. Оно опускается к корням, накапливается, а затем как фонтан бьет наверх. Если растение лежит на боку, то в нижней части стебля ростового вещества окажется больше. А там, где его больше, и рост будет более интенсивным. Это видно уже по самому изгибу – с его нижней стороны стеблю нужно пройти большее расстояние. В конце концов равновесие восстановится, и стебель вновь станет расти прямо вверх. Неужели после этого у кого-то поднимется рука опять крутить горшок и мучить растение?

Ученые долгое время не знали, что в растениях столько всего происходит. Они наблюдали за ростовым веществом – ауксином. Напрямую его увидеть невозможно, и они использовали обходной путь: окрашивали ауксин в синий цвет, а потом следили за перемещением синего пятна. Теперь мы знаем, что ауксин – это небольшая молекула, которая производится в листьях растения, а затем, благодаря малюсеньким насосам, передвигается от клетки к клетке. И сам ауксин, и направление его движения определяют внешний вид растения: будут ли у него зубчатые листья, как у клена, перистые, как у ясеня, или в форме сердца, как у липы.

Ученые и сегодня до конца не понимают, почему у одних растений листья сердцевидные, а у других – зубчатые. Зато ясно, почему одни листья большие и плоские, другие, наоборот, свернуты в трубочку и острые, как у кактусов. В частности, на размер и форму листа сильно влияет климат. Листьями растения улавливают солнечный свет и через них же выделяют ненужные вещества. К тому моменту, когда молодое растение раскрывает листочки, оно уже израсходовало запасы, которые получило из семечка, и теперь ему надо самому обеспечивать себя энергией. А поскольку растения, как правило, на охоту не ходят и прочно держатся корнями за землю, им нужен по-настоящему надежный источник энергии. На который можно рассчитывать всегда, в крайнем случае с короткими перерывами. Таким высоким требованиям отвечает лишь один источник – солнце, тем более что природа предоставляет его даром.

Растение как будто создано специально для того, чтобы использовать солнечный свет – ведь оно без всякой подготовки совершает с его помощью удивительные метаморфозы. Жаль только, что эти фокусы нельзя увидеть невооруженным глазом. Фотоаппарат нам здесь тоже не поможет, хотя сам фокус и называется «фотосинтез». В переводе с греческого это слово означает «образование веществ на свету».

Давайте представим, что иллюзионист надумал показать фокус с фотосинтезом, чтобы объяснить нам, что это такое. Для начала он оденется во все зеленое и выйдет на открытое солнце. Но сколько бы он ни стоял, ничего не произойдет, разве что наш фокусник сильно вспотеет. Зато он ощутит, сколько в солнце энергии, то есть тепла. Во второй попытке он станет действовать умнее. Поскольку люди состоят из других клеток, чем растения, наш фокусник наденет на себя костюм с фотоэлементами – попытается хоть немного походить на растение. Фотоэлементы умеют преобразовывать солнечную энергию в электричество. И если панель с фотоэлементом соединить с приводом, поставить, например, на скейтборд и выставить всю конструкцию на солнце, то через некоторое время доска сорвется с места без всякого бензина, движимая одной лишь солнечной энергией.

Чтобы сдвинуть скейтборд уже вместе с фокусником, потребуются гигантские фотоэлементы. Но даже если ему это удастся, после первого же круга станет ясно: его номер далек от того, что ухитряются показывать растения. Это еще вовсе не фотосинтез.

В процессе фотосинтеза образуется глюкоза, или виноградный сахар, так что нашему иллюзионисту придется добавить еще один элемент – сахар. К примеру, вытянуть руки в воздух, чтобы в каждой оказалось по кучке леденцов и прочих сладостей. Именно такие штучки запросто проделывают растения. Сначала подставляют листья солнечному свету и одновременно поглощают углекислый газ. А потом на своей «фотокухне» варят из них глюкозу. Процесс этот очень сложный, в чем можно убедиться, открыв любой химический справочник. Будь листья у растений синего цвета, ничего бы не получилось. Весь фокус в том, что они именно зеленые. Зелень – это не просто цвет, приятный нашему глазу. Листья зеленые потому, что в них содержится волшебник хлорофилл. Именно хлорофилл улавливает солнечный свет и производит с его помощью что-то новое – что-то, что растение использует для роста.

Хлорофилл – краситель зеленого цвета (по-гречески это слово означает «зеленый лист»); молекулы хлорофилла могут улавливать солнечный свет. Энергию «пойманного» света растение использует для своего роста. В листьях молекулы хлорофилла сложены в стопки, а стопки – в мешочки, которые называются хлоропластами. В каждой клетке зеленого листа содержится множество таких хлоропластов. Энергия солнца, которая поглощается хлоропластами, расходуется в листьях на много полезных дел. Так, с помощью этой энергии расщепляются молекулы воды, которую поставляют растению его корни. Молекулы воды состоят из атомов водорода и кислорода. Освободившийся кислород листья выделяют в атмосферу. А атомы водорода соединяются в хлоропластах с основной пищей растений – молекулами углекислого газа; они поступают из воздуха через крошечные дырочки – устьица, которые находятся на обратной стороне листьев.