Plant sciences and phytosemiotics as part of culture

Strugovshchikova Uliana PhD in Philosophy Junior Scientific Associate, Institute of Philosophy of the Russian Academy of Sciences 109240, Russia, g. Moscow, ul. Goncharnaya, 12/1, kab. 310 ulyana.strugovshchikova@gmail.com

Растения всегда были неотъемлемой частью культуры разных стран и народов. Один из ярких примеров культурного наследия - Мировое дерево – образ, который воплощает универсальную концепцию мира, будь то скандинавский ясень Иггдрасиль, тюркское древо жизни Байтарек, дуб, на котором восседает славянский верховный бог Род или Древо познания в христианской библейской мифологии. Древо мира разделяет космический мир от хаоса, вводя организацию и порядок, делает его доступным для выражения в знаковых системах. Дети мирового древа - растительные орнаменты, деревья- помощники, шелковая ласковая травка многие века несли смысловую нагрузку, вложенную человечеством. Живопись в разных уголках планеты формирует отдельный культурный пласт, где каждое растение несет в себе определенную символику, вложенную в него конкретной культурой.

Цветочный тезаурус, например, лежит в основе исторических социальных изменений, хотя и сохраняя некоторые константы, вроде отношения ко времени и полу. В соответствии с давней традицией метафорического использования, рассказчик, например, говорит о молодых девушках или детях как о цветах, отсюда выражение «дети-цветы жизни» или «она была юна как роза». А с 18 века на западе термин «цветение» связывается с женской сексуальностью. ^{[9, с. 34]} Однако цветение, за которым неизбежно следует увядание, трансформируется в возможность роста: дело жизни всегда остается незавершенным и требует творчества до самой смерти, потому что после цветения идет плодоношение, а рост все еще продолжается. Цветочные метафоры издавна использовались для визуализации быстротечности человеческой жизни не только в западных, но и в восточных культурах. Это, например, цветущая сакура в Японии или цветущая слива мэйхуа в Китае. Вид растения, отображаемом в живописи или фольклоре напрямую зависит от того, какая растительность окружает данную местность. Отсюда в китайском искусстве много произведений с лотосом, бамбуком, сосной, ивой и др. растениями, произрастающими в Китае. Точно так же, как в славянском фольклоре сохранилась большая древесная символика: дуб – символ мужества, выносливости и долголетия, береза – символ чистоты и женственности, рябина – символ защиты, яблоня – символ семьи. В сказках и мифах растения являются обычными субъектами данной реальности. Так яблоня в известной сказке про гусей-лебедей спасает Аленушку или Малашеньку (в зависимости от локации истории) и ее маленького братца. На протяжении многих веков эти символы сохраняются в произведениях поэтов, писателей и художников.

Часто растения связаны с тайной или загадкой. Сразу возникает сюжет о познании таинственного знания, который мы встречаем и сегодня в названиях книг: «Тайная жизнь растений: увлекательный рассказ о физических, эмоциональных и духовных отношениях между растениями и человеком» Кристофера Бердса, «Тайные знания растений. Что видят, слышат и понимают цветы и деревья» Дэниэла Чамовица, «Тайная жизнь деревьев» Петера Вольлейбена…

Что делает растения таким загадочным и притягательным? Как меняется наше отношение к растениям и какова роль науки в изменении нашего отношения к ним?

Вероятно, что есть внутренняя связь между сущностью растений и их загадочным статусом. Если прибегнуть к кантианской философской лексике, то секреты - это ответвления трансцендентальной иллюзии, верно скрывающей субъективность, - необходимой иллюзии, которая заставляет нас поверить в то, что за разнообразными действиями, поведением, есть субъект, который является их источником и причиной. С некоторыми оговорками, за поведением растений стоит их субъективность, которая, однако, отличается от субъективности животных или человека. При этом приходится учитывать, что поведение растений идет в соответствии с их морфологическими возможностями – они изменяют свое состояние, а не убегают или прибегают, тут мы видим кардинальное различие в способах активности и пассивности растений и животных. Растительное поведение, выражающееся в изменении состояния, уже остается загадкой. А если добавим кантовскую трансцендентную иллюзию, то жизнь растений станет еще более загадочной. В таком обострении загадка субъективности превращается в свои противоположности: растения объективизируются, они незаметны, и впоследствии были активно инструментализированы. Следуя фундаментальному закону метафизики, неявное - это источник явлений, секрет. Зимой, приближаясь к дереву, которое не является вечнозеленым, можно легко принять за мертвое дерево. Жизнь не может отсутствовать полностью, но ее упорный отказ показать себя, по крайней мере, в своих последствиях, превращает ее в метафизический секрет.

Отказ от анимистической картины мира в пользу механицизма, развенчание природы как таинства и получение нового статуса «лаборатории», сыграл злую шутку: растения как и другие организмы оказались объектами исследований, потеряв свою субъектность еще до того, как смогли ее полностью обрести. В «Пирамиде жизни» из «Книги о мудреце» (1509 г.) Шарль де Бовель изображает живые и неживые существа ^{[2, с. 29]}. Все начинается с минерального царства, гед его обитатели – камни описываются как те, которые Est - существуют. Растения – Estetvivit – существуют и живут. Животные - Sentit, чувствуют, поэтому место в иерархии занимают выше, и человек – Intelligit, наделен интеллектом. Такое положение вещей просуществовало до конца 20 века, пока растения вдруг не начали обретать свой новый статус, или, может быть, возвращать свою субъектность, и речь здесь не только о новом запросе на мировой органицизм.

Это стало возможным после того, как Мартин Крампен, физиолог и семиотик, опубликовал статью под названием «Фитосемиотика», в которой впервые был поставлен вопрос о существовании знаковых систем в растениях как таковых. Для 1981 года это была провокационная статья, поскольку биосемиотика, фактически рожденная под влиянием идей Якоба фон Иксюля, исключала возможность семиотической системы у растений, считая, что растения не являются агентами окружающей среды – они только адаптируются к условиям окружения и не могут влиять на нее или как-либо изменять, и, следовательно, у них нет Умвельта. Термином «Умвельт» Икскюль заложил основной принцип биосемиотики, описав его как означенную среду, которая не только сама по себе влияет на развитие живого организма, но и подвержена влиянию и изменению под воздействием этого организма. Это среда, которая означает для отдельного организма конкретные вещи, имеет смысл. В качестве примера Икскюль рассматривает жизнь клеща, рыбы, коровы, но отказывает в Умвельте растениям. Мартин Крампен меняет ситуацию. Он участвовал в проекте по созданию «зеленых домов», где 50% площади отводилось растениям. Проект предполагался как альтернативное архитектурное решение в связи с истощающимися запасами нефтяных ресурсов (солнечное тепло, попадающее в «зеленый дом», можно было аккумулировать), загрязнением воздуха (содержание кислорода в «зеленых домах» выше, чем в любом помещении с открытыми окнами), а также в условиях загрязнения окружающей среды в городах. Как семитику ему было сложно определить статус растений и интерпретировать их семиоз: с одной стороны, растения – не животные: у них нет мобильности, нет рецепторов и эффекторов, нет нервной системы, функционального круга и, следовательно, нет Умвельта. Но относиться к растениям, как к предметам быта уже было неправильно, ведь им требовался уход, а росли они в соответствии со своим собственным тихим планом. В соответствии с современным Крампену исследованиям в области биологии растений, он предложил консенсусное решение: хотя растения сами по себе знаковых систем не имели, они, тем не менее, могли являться промежуточной частью, посредниками, знаками и стать частью семиозиса других агентов: животных, людей, являясь частью их Умвельтов. Корова ест траву в поле, трава составляет часть Умвельта коровы, человек идет через поле, срывает цветок, приносит домой, ставит в вазу – растение становится частью Умвельта человека. ^[8] Хотя ограниченные знания в области биологии растений и наложили свой отпечаток, тем не менее, это уже был прорыв: несмотря на слова фон Икскюля о том, что только животные, обладающие нервной системой и способные передвигаться имеют Умвельт, Крампен заявил: «Хотя растения являются автономными живыми существами [...], их семиозис отличается от семиозиса человека и животных тем, что заслуживает отдельного семиотического анализа» ^{[8, с. 191–192]}.

Важный вклад в понимание растений и дальнейшее развитие фитосемиотики внесли исследования биолога Джонатана Силверстоуна и зоолога Деборы Гордон ^[16]. В 1989 году они опубликовали статью об основах поведения растений, где попытались определить, что такое собственно поведение в мире растений, хотя и основывались на животном тезаурусе. «Поведение — это то, что растение или животное делает в течение своей жизни, в ответ на какое-то событие или изменение в окружающей среде» ^{[16, с. 350]} Это определение совпадает с определением фенотипической пластичности и касается индивидуальной ответной реакции на окружающую среду. Под «индивидуальным ответом» Гордон и Сильверстоун понимают как целое растение со всей структурой, так и ее отдельные модули: ветви, листья, корни, цветы и т.д. Описывая поведение животных через их движение (movement), авторы упоминают исследования Дарвина в ботанике, в которых говорится о движении доступном растениям и развивают эту идею, заключив, что поведение растений заключает в себе два вида деятельности: 1 - чувствительность (sensibilities) - возможность растений чувствовать и воспринимать окружающий мир, и, 2 - возможности (capabilities) – способы выражения ответов как способы реагирования. К ним авторы отнесли гравитропизм – способность корней расти в сторону гравитации и фототропизм – способность воспринимать солнечный свет, расти в его сторону, гибкие изменения: способность поворачивать к солнцу листья, цветы, опускать/поднимать листья в зависимости от времени суток, необратимые изменения – начало прорастания семени, плодоношение и др. А также способность транслировать визуальные и обонятельные сигналы, направленные исключительно на животных: красота цветка и его аромат для привлечения поллинаторов. При этом авторы не обсуждают целенаправленно ли намеренно поведение у растений.

Почти десять лет спустя биолог и семиотик Калеви Куль, занимаясь вопросами биосемиотики, вновь поднимает вопрос о возможности семиозиса в растительном царстве, но уже не с позиций прикладного характера, а с позиции агентности, подчеркивая, что фитосемиотика занимается вопросами изучения примитивных, простейших знаковых процессов в растениях, исключая при этом эндосемиотику, семиотику ботанических исследований или существования растений как знаков в человеческих коммуникативных системах, отнеся ее к экосемиотике. В 2000м году выходит статья К. Куля, где он ставит вопросы, ранее применимые только к семиотике животных организмов, показывая, что семиотическая реальность доступна и растениям. Необходимость добавления семиотического описания организмов, помимо физико-механических описаний обратной связи, Куль объясняет наличием потребностей (need), которые рассматривает как отличительную характеристику живых систем: «Если убрать все потребности организма или нужды его клеток, то останется мертвое тело» ^{[10, с. 340]}. И далее: «потребность (need) – это ситуация, когда недостаток чего-либо приводит к действиям по его устранению или восполнению» ^{[10, с. 340]}. Этот подход использует идею биологической необходимости в качестве первичного холистического процесса в живых системах, и показывает сходство между потребностью и семиозисом. Куль пишет, что растительный семиозис или вегетативная знаковая система — это система, которая отвечают за морфогенез и дифференциацию внутри организма и поэтому принадлежит всем многоклеточным организмам. Такая система включает в себя связь между тканями в организмах, отвечает за возникновение многоклеточной биологической формы и за всю морфологию тела. Основная система наследования здесь эпигенетическая, а морфогенез и дифференциация клеток - типичные представители. Характерной чертой вегетативных знаковых систем является то, что они не ограничиваются только растениями, но могут встречаться во всех многоклеточных организмах, они, согласно Кулю, соответствуют иконическим знакам. Икона – один из трех знаков пирсовской триады, которую развивает Куль. Растениям, как мы уже писали выше об их существовании, приписывались только иконические знаки. «Икона – это знак, указывающий на существование чего-либо» ^{[13, с.139]}. А иконический семиозис – процесс распознавания, который можно описать как ссылку на что-то, что вписывается в окно распознавания (recognition window). В процессе распознавания сходство строится на основе неразличимости в контексте окна распознавания. Таким образом, это сходство, которое опосредовано и сконструировано при помощи окна распознавания, т.е опосредованное сходство или подобие. Куль показывает, что для иконических знаковых систем требуются предвосхищение (anticipation) и выбор (option), которые коррелируются во времени и составляют процесс распознавания (recognition), а также доступны поиск (search), отбор (selection), распространение или расширение (spreading), которые являются частью функционального круга, представляющего собой комбинацию сенсорных и двигательных процессов. Остальные знаки долгое время оставались вне поля исследования растительной семиотики. До тех пор, пока не были получены новые, удивительные данные, приоткрывшую завесу таинственности растительного царства.

В 2005 г. ботаник Стефано Манкузо создал Международную лабораторию нейробиологии растений, которая стала вести исследования в области физиологии, поведения, молекулярной биологии, когнитивных навыков и других областей, применимых к растениям. Идея была в том, чтобы увидеть в растительных организмах не просто набор химических веществ, работающих по принципам физики и химии, но рассмотреть организмы, взаимодействующих прежде всего со средой, а затем и друг с другом, и с другими организмами: грибами, простейшими, животными. Впоследствии идеи Манкузо были подхвачены другими учеными, независимыми исследовательскими лабораториями, которые создали что -то вроде «корневой сети», негласная цель которой вернуть растениям их агентность. В нее вошли ученые биологи, ботаники, физиологи, когнитивисты из Европы, Америки, Азии и Африки. Было выяснено, что адаптивное поведение растений требует согласования физиологических потребностей различных структур растений, так как среда, в которой растения обитают, очень сложна, с множеством векторов, помимо света или гравитации, в которых необходимо ориентироваться соответствующим образом. Поэтому растениям необходима точная интеграция информационных сигналов в системах корней и побегов, чтобы достичь общих целей всей структуры ^[5].

Электрофизиология растений открыла нам электрические сигналы, которые играют центральную роль в интеграции тела растения ^[19]. Несмотря на отсутствие нервной ткани или синаптических связей, все высшие растения частично регулируют физиологические процессы посредством электрических импульсов. Акцент на электрофизиологических особенностях растительных клеточных сетей позволил в последнее десятилетие подчеркнуть необходимость интегрированных исследований в области адаптивного поведения растений и сигналлинга (signalling) ^[4]. с тем, чтобы изучить поведение растений и их когнитивные навыки. В частности, анатомия и физиология растений обнаруживают переплетенную фито-нейрологическую структуру, похожую на клеточные сети нервных систем беспозвоночных. Васкулярная система растений, которая первоначально считалась опосредующей исключительно транспорт воды и питательных веществ, позволяет высшим растениям координировать свое поведение, при этом электрическая связь осуществляется на больших расстояниях через васкулярные пучки ^[6]

Все новые результаты экспериментов в нейробиологии растений позволяют обнаруживать аналогии в способах организации наборов поведения у животных и растений. Нервные системы животных были эволюционно адаптированы с целью координации свободного поведения и, таким образом, по-разному организовали сигнальные системы. В целом, исследования в области передачи сигналов и поведения растений направлены на выяснение того, каким образом растения воспринимают и действуют комплексно и целенаправленно, несмотря на их сидячую природу. Лишенные антропоцентрических интерпретаций многие особенности познания, традиционно считавшиеся исключительной сферой психологии, присутствуют в царстве растений. Список компетенций включает конкуренцию, поиск питательных веществ, а также способность коммуницировать, учиться и запоминать, среди других аспектов познания ^[18]. А если организм показывает способность к обучению, то он переходит «границу» индексного семиотического порога.

Индексный семиозис традиционно был присущ животному царству, потому что был связан с условным рефлексом, когда нервная и иммунная системы могли изменять связи между сенсорными и двигательными органами в соответствии с узнанными (learned) корреляциями. Здесь органы чувств производили один знак, икону, а двигательные органы производили другой. Связь - указатель, или новый знак - это соотношение или отношение между этими двумя значками, двумя знаками. Причинность между объектами не обязательна, достаточно взаимосвязи ^{[11, 13]}. Важным моментом является наличие посредника, который может установить связь. В животном мире этим посредником выступает нервная ткань, в то время как растительный мир передает электрические импульсы по лубу (в западной терминологии «по флоэме»), пронизывая всю структуру растения от корней до листьев. Иногда их называют фитонейронами. Так как растения – «сидячие» организмы, они не могут двигаться в животном смысле, вместо этого они передвигаются (locomote), что характеризуется круговым движением - циркумнутацией, ростом по направлению к солнцу или тени, развитием побегов и листвы, удлинением верхушек, вращением, обвитием и т. д.

Несмотря на «сидячий» образ жизни, растения являются чрезвычайно чувствительными организмами, у которых есть связи между различными многоклеточными рецепторами и фитонейронной тканью, которые связаны с локомоторными эффекторами, памятью тела, с различением и распознаванием объектов и построением новых отношений (знаковых отношений) с различными объектами. Конкурируя за наземные и подземные ресурсы, растения исследуют свое окружение, оценивают уровень энергии для достижения своих целей, выбирают лучший вариант. Способные различать себя от другого, растения могут «заключать союзы» (через родственные и товарищеские отношения), защищать свою территорию, отражать ее и завоевывать новую ^{[17, 18, 14, 3, 15]} . Соединение рецепторов и эффекторов ведет к сенсорно-моторной категоризации, которая позволяет растениям эффективно ориентироваться в пространстве, посредством картирования ареала обитания. Помимо прочего, список компетенций включает в себя способность интегрировать источники информации в гибкие явные ответы и способность предвидеть будущие непредвиденные обстоятельства и принимать соответствующие решения о том, как изменить свои черты в фенотипе ^[14]. В более общем плане познание растений включает в себя адаптивные, гибкие, предвосхищающие и целенаправленные модели поведения растений ^[5], то есть те явные модели, которые функционально аналогичны целенаправленному и преднамеренному поведению животных, которые все чаще проявляются в замедленной съемке.

Все эти исследования в области нейробиологии и электрофизиологии растений выводят фитосемиотику на совершенно новый уровень. Кулль выдеделил 4й семиотический знак, добавив его к пирсовской триаде. Это эмон (emon) ^[11], который, как и символ требует более сложных поведенческих стратегий и отношений. Эмон характеризуется эмоциями, эмпатией, мимикрией и обманом. Говорить о том, что у растений есть эмонические знаковые отношения еще рано, хотя есть исследования по растительной мимикрии. Насколько это запрограммированно адаптивно или же ситуационно применимо следует еще узнать, как и найти способы проверки растительной эмпатии.

Помимо вопросов о растительной мимикрии встают вопросы, на которые будущие исследования смогут дать ответы: вопросы о древесной сети (wood wide web), социальной жизни растений, воспитании потомков ( о чем упоминал Петер Вольлейбен в «Тайной жизни деревьев»), коммуникации с другими акторами: грибами, бактериями, животными, людьми. Здесь мы двигаемся к экосемиотике, к переосмыслению позиций растений в культуре, наряду с ростом популярности экологической глобальной темы, понимание и принятие того, что растения представляют собой парадигму с точки зрения энергоэффективности, низкой скорости, мощного действия (actuation) и низкого потребления энергии. Они принимают непосредственное участие в изменении климата и являются основным фактором различных экологических проблем, включая расширение сельского хозяйства и его влияние на разрушение среды обитания и загрязнение водных путей. Более того, эти вопросы взаимозависимы: изменяющийся климат влияет на производительность растений и, следовательно, влияет на запасы пищи и среду обитания. Поэтому исследования растений играют важную роль в решении этих проблем и движении в экологическое будущее. Вновь будет переосмыслено эстетическое переживание от взаимодействия с растениями, появится ряд этических вопросов, среди которых самым распространенным, вероятно, будет вопрос об употреблении растений в пищу, что возможно даст толчок к созданию питания нового уровня.

Новое понимание растений уже внесло свою лепту, дав развитие мягкой робототехнике – созданию плантоидов, роботов-растений, где растительному бихевиоризму еще предстоит занять важное место в этом альянсе дисциплин. Возможно, новое понимание растений даст и новое понимание процессов, происходящих в человеческом организме, связываемых с телесным сознанием – body-mind. И венцом исследований наук о растениях станет исследование культуры растений per se: нечеловеческой или околочеловеческой культуре взаимодействия живых организмов, живущих в ином временном измерении.