Питер Томпкинс - Тайная жизнь растений
В отличие от электромагнитных, волны звукового спектра распространяются только через материальную среду. Звуковые волны и их свойства зависят от степени сжатия и расширения материи. Так звуковая волна может проходить сквозь воздух, воду и другие жидкости, металл, поверхность стола, человека или растение. Человеческое ухо улавливает только волны определенного диапазона: от 16 до 20 000 герц. Поэтому эти волны еще называют «аудио» или «звуковыми» волнами. Все, что находится ниже 16 герц, называется волнами сверхнизкого диапазона, и они уже не воспринимаются человеком как звук. Эти волны возникают также от сжатия и расширения материи, но чрезвычайно медленного. Такие волны, к примеру, производит гидравлический домкрат. Они настолько медленные, что частота их колебания измеряется не в циклах в секунду, а в секундах на цикл. Человек также не может слышать ультразвуковые волны выше 20 000 герц, но, тем не менее, они оказывают на человека влияние, которое еще до конца не изучено. Волны с очень высокими частотами, измеряемыми сотнями и тысячами миллионов герц, воспринимаются кожей человека как тепло разной температуры. Поэтому им дали название «тепловые» волны. Но они одновременно являются ультразвуковыми, так как человек не воспринимает их на слух.
После того, как исследования Смита получили огласку по всей Северной Америке, ему пришло письмо от Питера Белтона (Peter Belton), сотрудника Министерства сельского хозяйства Канады. В своем письме он сообщил, что применял ультразвук для отпугивания бабочек-вредителей, чьи гусеницы начисто съедали кукурузу. Белтон писал: «Сначала мы изучили, какие волны может слышать эта бабочка. Очевидно, она воспринимала волны в районе 50 000 герц. Ультразвук примерно такой частоты издает летучая мышь, которая питается этими бабочками. Мы засадили два участка 3x6 метров кукурузой и разделили их заграждениями из пластика высотой в 2,5 метра, не пропускавшими волны этой частоты. На двух половинках обоих участков мы транслировали ультразвук этой частоты от сумерек до рассвета на протяжении всего периода, когда бабочка откладывает яйца». На участках без ультразвукового сопровождения личинки бабочки повредили 50 % зрелых початков кукурузы, а на участках, где бабочка слышала звуки своего злейшего врага — летучей мыши — было повреждено лишь 5 % початков. Также на последних участках обнаружили на 60 % меньше личинок, а сама кукуруза была на 10 см выше, чем на соседних участках.
В середине 1960-х годов опытами Синкха и Смита заинтересовались Мери Межерс и Перл Вайнбергер (Mary Measures, Pearl Weinberger), два исследователя из Университета Оттавы в Канаде. Как и Джордж Л. Лоуренс (L. George Lawrence), они были хорошо знакомы с советскими, канадскими и американскими исследованиями влияния ультразвука на прорастание и рост ячменя, подсолнечника, ели, сосны, сибирского кедра и других растений. Необъяснимо, но факт: при стимуляции ультразвуком у растений повышается дыхательная деятельность и активность ферментов. Правда, ультразвук определенной частоты может стимулировать одни виды растений и угнетать другие. Межерс и Вайнбергер задались вопросом: будут ли отдельные звуки звукового (то есть слышимого человеком) диапазона влиять на рост пшеницы так же эффективно, как и музыка?
Чтобы ответить на этот вопрос, двум ученым понадобилось четыре года исследований. Они обрабатывали сорта озимой и яровой пшеницы звуковыми волнами высоких частот. Обнаружилось, что в зависимости от длительности стимуляции, лучше всего растения реагировали на звук частотой в 5 000 герц.
Ученые не могли понять, как же все-таки звук влияет на растение? Ведь обработанная звуком пшеница давала урожаи чуть ли не вдовое больше обычного! Это явление не было связано с нарушением химических связей в семенах, писали они в «Канадском ботаническом журнале» (Canadian Journal of Botany). На это нужно в миллион раз больше энергии, чем энергия звуковых волн, которыми обрабатывали растения. Поэтому ученые предположили, что, возможно, звуковые волны входят в резонанс с клетками растений. Энергия накапливается в клетках и меняет их метаболизм. По мнению д-ра Вайнбергера, в будущем сельхозтехника будет непременно включать генератор звуковых волн и динамик.
Об этом писал Дж. И. Родейл (J.I. Rodale) в июльском номере журнала «Предупреждение» (Prevention) за 1968 г.
К 1973 году, по словам д-ра Вайнбергера, в США, Канаде и Европе уже проводились широкомасштабные опыты по практическому применению звуковых волн в сельском хозяйстве.
Схожие эксперименты поставила группа четырех ученых Университета Северной Каролины. Они установили, что «розовый шум» частотой от 20 до 20 000 герц и громкостью в 100 децибел (воспринимаемый человеком примерно как шум при взлете огромного реактивного «Боинга 727» на расстоянии 35 метров) заставлял семена репы прорастать гораздо раньше, чем в обычных условиях. По словам руководителя научно-исследовательской группы профессора физики Гэйлорда Т. Хагесета (Gaylord T. Hageseth), их исследования привлекли внимание Министерства сельского хозяйства США, которое рассматривает предложения по внедрению звуковой стимуляции в сельскохозяйственную практику. Так, с помощью звука можно заставить семена прорастать в очень жарких регионах США, например в некоторых районах Калифорнии, где температура воздуха достигает 38 градусов. В таких условиях семена салата, к примеру, засыпают и вовсе перестают прорастать. Если их обрабатывать звуком, то салат вместо одного урожая за сезон может давать два. Кроме того, звуком можно стимулировать прорастание семян сорняков на еще незасеянном поле. Затем ростки сорняков запахиваются в землю, а семена культурных растений засеваются на свободное от сорняков поле.
Но вряд ли кому-нибудь захочется обрабатывать свои поля оглушительным грохотом. Поэтому команда из Северной Каролины попыталась получить тот же эффект, но на других частотах и при меньшем уровне громкости. К началу 1973 г. они обнаружили, что семена репы прорастают быстрее при снижении частоты до 4 000 герц.
В 1968 году профессиональный органист и меццо-сопрано Дороти Реталлак провела несколько интересных и довольно противоречивых опытов о влиянии музыки на растения. С 1947 по 1952 годы она выступала с клубными концертами в Денвере. Но когда все ее восемь детей поступили в колледжи и разъехались, кто куда, она почувствовала себя совсем не у дел, к тому же у нее не было высшего образования. Ее муж, занятой врач-терапевт, был немало удивлен, когда узнал, что его жена поступила на музыкальное отделение колледжа Темпл Бюель (Temple Buell College). На занятии по биологии студенты получили домашнее задание провести лабораторный опыт. Миссис Реталлак смутно помнила статью о Джордже Смите, который развлекал музыкой свою кукурузу.
Миссис Реталлак нашла себе напарницу, родители которой отдали им в своем доме отдельную комнату для экспериментов. Они собрали группу растений: филодендрон, кукурузу, редис, герань и африканские фиалки. Начинающие экспериментаторы записали на пленку ежесекундно повторяющиеся ноты «си» и «ре», исполняемые на фортепиано. Пять минут этих изматывающих монотонных звуков перемежались пятью минутами тишины. Растения прослушивали эту какафонию двенадцать часов в сутки кряду. В течение первой недели поникшие было фиалки оживились и зацвели. Десять дней растения в «звуковой» группе жили и процветали, но к концу второй недели листья герани пожелтели. Некоторые растения стали отклоняться от динамиков, как будто их снесло сильным ветром. К концу третьей недели все растения погибли. Все, за непонятным исключением фиалок, которые, казалось, совершенно не пострадали от этого бедствия. Контрольная группа, которую оставили в тишине и покое, цвела и благоухала.
Дороти Реталлак сдала отчет о результатах своему преподавателю биологии профессору Броману и попросила разрешение сделать более подробные эксперименты. Он нехотя согласился. «Все эти опыты меня немного покоробили, — говорил он впоследствии. — Но что-то в этом все-таки было, и я решил попробовать, хотя остальные студенты просто умирали со смеху». Преподаватель отдал в распоряжение Дороти три специальные камеры 19 м × 9 м × 6 м, купленные недавно факультетом биологии. Камеры напоминали огромные аквариумы и позволяли поддерживать и контролировать заданные температуру, освещение и влажность.
В одну камеру Дороти поместила контрольную группу растений, а в две другие — экспериментальные. Состав растений для опытов не поменялся, за исключением фиалок. Она посадила их в одинаковую почву и поливала равным количеством воды по расписанию. Дороти пыталась понять, какой ноте растение отдадут свое предпочтение. Она проигрывала непрерывно звучащую ноту «фа» в одной из камер на протяжении восьми часов, другим же растениям повезло больше: их потчевали отрывистыми «фа» всего три часа в сутки. В первой камере все растения погибли в течение двух недель, во второй же камере растения выглядели гораздо лучше, чем контрольная группа, жившая в тишине и покое.
