"Есть ли тайны у растений?" - читать интересную книгу автора (Славин Станислав Николаевич)

Растения-охотники

Легенды о растениях-людоедах. "Не бойтесь. Дерева-людоеда, "недостающего звена" между растительным и животным миром, не существует, считает необходимым сразу предупредить своего читателя южно-африканский писатель Лоуренс Грин. - И все же крупица правды, возможно, есть в неумирающей легенде о зловещем дереве..."

О том, что имел в виду писатель, говоря о "крупице правды", мы и поговорим дальше. Но сначала все же - о самих легендах.

"... И тут стали медленно подниматься большие листья. Тяжело, как стрелы подъемных кранов, они поднялись вверх и закрылись на жертве с силой гидравлического пресса и с безжалостностью орудия пытки. Еще мгновением позже, глядя, как эти огромные листья все плотнее прижимаются друг к другу, я увидел стекающие по дереву потоки паточной жидкости, смешанной с кровью жертвы. При виде этого толпа дикарей вокруг меня пронзительно завопила, обступила со всех сторон дерево, стала обнимать его, и каждый чашкой, листьями, руками или языком - набрал достаточно жидкости, чтобы обезуметь и прийти в неистовство..."

Вот такое описание опубликовал в ежегоднике "Антанариву Эннюал энд Мадагаскар Мэгезин" за 1881 год немецкий путешественник Карл Лихе.

И к этому не постеснялся добавить, что дерево то было похоже на ананас высотой в восемь футов. Что оно было темно-коричневого цвета, и его древесина выглядела твердой как железо. Что с вершины конуса до земли свешивались восемь листьев, похожих на висящие на петлях распахнутые двери. Причем каждый лист оканчивался острием, а поверхность усеяна крупными загнутыми шипами.

В общем, Лихе не ограничивал свое воображение и окончил леденящее душу описание человеческого жертвоприношения, растению-людоеду замечанием, что листья дерева сохраняли свое вертикальное положение в течение десяти дней.

А когда они вновь опустились, у подножия оказался начисто обглоданный череп.

Это беззастенчивое вранье дало тем не менее начало целому литературному течению. Без малого за полвека каких только страстей не видели страницы разных изданий! Не удержался от соблазна даже всем известный английский писатель Герберт Уэллс, описавший аналогичное происшествие в своем рассказе "Цветение странной орхидеи".

Помните, что произошло с неким мистером Уэдербэрном, купившем по случаю корневище неизвестной тропической орхидеи и вырастившем ее в своей оранжерее? Однажды орхидея зацвела, и Уэдербэрн побежал взглянуть на это чудо. И почему-то задержался в оранжерее. Когда в половине пятого, согласно раз и навсегда заведенному порядку, хозяин не пришел к столу выпить традиционную чашку чаю, экономка пошла узнать, что его могло задержать.

"Он лежал у подножия странной орхидеи. Похожие на щупальца воздушные корешки теперь не висели свободно в воздухе. Сблизившись, они образовали как бы клубок серой веревки, концы которой тесно охватили его подбородок, шею и руки.

Сперва она не поняла. Но тут же увидела под одним из хищных щупалец тонкую струйку крови..."

Отважная женщина тут же вступила в борьбу со страшным растением. Она разбила стекло оранжереи, чтобы избавиться от царившего в воздухе дурманящего аромата, а затем принялась тащить тело хозяина.

"Горшок со страшной орхидеей свалился на пол. С мрачным упорством растение все еще цеплялось за свою жертву. Надрываясь, она тащила к выходу тело вместе с орхидеей. Затем ей пришло в голову отрывать присосавшиеся корешки по одному, и уже через минуту Уэдербэрн был свободен. Он был бледен как полотно, кровь текла из многочисленных ранок..."

Вот какую страшную историю изобразило перо писателя. С фантаста, впрочем, спрос невелик - уж он-то никого не уверял, что его история основана на документальных фактах.

Зато другие держались до последнего...

И что удивительно: их "документальным свидетельствам" поверили даже серьезные ученые. Во всяком случае, некоторые из них предприняли попытки отыскать-таки на нашей планете растения-хищники. И надо сказать, что их усилия в конце концов... увенчались успехом! Растения-охотники были действительно найдены.

Охотники на болоте. К счастью для нас с вами подобные растения питаются не человеческими жертвами и даже не животными, а всего лишь насекомыми.

Ныне в учебниках ботаники часто упоминается венерина мухоловка растение, встречающееся на болотах штата Северная Каролина в США. Ее лист оканчивается утолщенной округлой пластинкой, края которой усажены острыми зубцами. А сама поверхность листовой пластинки усеяна чувствительными щетинками. Так что стоит насекомому лишь присесть на листок, так привлекательно пахнущий, и снабженные зубцами половинки охлопываются, словно заправский капкан.

Лист росянки - насекомоядного растения, растущего на торфяных болотах России, по виду напоминает щетку для массажа головы, только крошечных размеров. По всей поверхности листовой пластинки торчат щетинки, увенчаные шарообразными вздутиями. На кончике каждой такой щетинки выделяется капля жидкости, словно бы росинка. (Отсюда, кстати, и название.) Щетинки эти окрашены в ярко-красный цвет, а сами капельки источают сладостный аромат...

В общем, редкое насекомое устоит перед соблазном обследовать листок на предмет получения нектара.

Ну а дальше события развиваются по такому сценарию. Растяпа-муха тут же прилипает лапками к клейкому соку, а щетинки начинают загибаться внутрь листа, дополнительно придерживая добычу. Если и этого оказывается недостаточно, сворачивается и сама листовая пластинка, как бы обертывая насекомое.

Затем лист начинает выделять муравьиную кислоту и пищеварительные ферменты. Под действием кислоты насекомое вскоре перестает трепыхаться, а затем его ткани с помощью ферментов переводятся в растворимое состояние и всасываются поверхностью листа.

Словом, природа немало потрудилась, изобретая для насекомоядных растений орудия лова. Так что, согласитесь, у поставщиков экзотики было с чего описывать щекочущие нервы читателя подробности. Заменил насекомое на человеческую жертву и катай страницу за страницей...

Однако речь здесь не о борзописцах, а о самих орудиях лова, изобретенных природой. Некоторые из них одноразового действия - лист водяного растения альдрованда, например, после поимки и переваривания добычи тотчас отмирает.

Другие - многоразовые. Причем, скажем, еще одно водное растение утрикулярия - использует в своей ловушке такую хитрость. Сама ловушка представляет собой мешочек с узким входным отверстием, закрывающимся с помощью особого клапана. Внутренняя поверхность мешочка устлана железками, своего рода насосами - образованиями, которые могут интенсивно отсасывать воду из полости. Что и происходит, как только добыча - мелкий рачок или насекомое - заденет хотя бы один из волосков у входного отверстия. Клапан открывается, поток воды устремляется внутрь полости, увлекая за собой и добычу. Клапан затем закрывается, вода отсасывается, можно приступать к трапезе...

Последние годы ученые установили, что число охотников за насекомыми в растительном мире значительно больше, чем считалось ранее. Как показали исследования, к этому классу можно отнести даже всем известные картофель, томаты и табак. Все эти растения имеют на своих листьях микроскопические волоски с капельками клея, способные не только удерживать насекомых, но и вырабатывать ферменты для переваривания органических веществ животного происхождения.

Энтомолог Дж.Барбер, изучающий комаров в университете штата Новый Орлеан (США), обнаружил, что личинки комаров часто прилипают к клейкой поверхности семян пастушьей сумки.

Семя вырабатывает какое-то клейкое вещество, привлекающее личинок. Ну а дальше все происходит по отлаженной технологии: семя выделает ферменты, а полученная в результате подкормка используется затем для лучшего развития ростков.

Под подозрение в плотоядности попал даже ананас. В основании его листьев часто скапливается дождевая вода, и там размножаются мелкие водные организмы - инфузории, коловратки, личинки насекомых... Некоторые исследователи полагают, что часть этой живности идет на подкормку растения.

Три линии обороны. После того как ученые разберутся в каком-то явлении, обычно встает вопрос: что делать с полученными знаниями? Можно, конечно, рекомендовать: в тех местах, где много комаров, разводите плантации росянки и пастушьей сумки. Можно действовать и похитрее: методами генной инженерии прививать культурным растениям или развивать уже имеющиеся у них навыки самостоятельной борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Напал, например, на картофельный куст колорадский жук. А тот ням-ням - и нет жука. Не нужны ядохимикаты, лишние хлопоты, и прибавка урожая в результате дополнительной подкормки гарантирована. А можно пойти и еще дальше: развить защитные способности у всех без исключения культурных растений. Причем обороняться они смогут не только против видимых, но и против невидимых Врагов.

"Защитные средства растений образуют как бы три линии обороны, рассказывает, доктор сельскохозяйственных наук Л.В.Метлицкий, сотрудник Института биохимии имени А.Н.Баха. - Первая линия - это препятствия, стоящие на пути проникновения паразита в растение. Например, скорость внедрения возбудителя болезни в растительную ткань зависит от формы и размера устьиц. Во второй линии обороны сосредоточены вещества, губительные для попавшего туда врага; они заранее заготовлены в нетронутых инфекцией тканях. Например, такую роль играет кофейная кислота, обладающая заметными антибиотическими свойствами. Кроме того, под действием ферментов она окисляется, в результате чего возникают хиноны - соединения, имеющие еще более сильные антибиотические свойства, чем сама кислота. И наконец, третья линия обороны - защитные вещества, которые образуются лишь при появлении паразитов. К ним, в частности, относятся фитоалексины..."

Термин этот, кстати, предложил немецкий фитоиммунолог К.Мюллер. А происходит он от греческих слов "финон" - растение и "алекс" - отражение атаки. О том, что растение должно иметь какие-то защитные средства против паразитов, предполагал еще в начале нашего века Н.И. Вавилов, основоположник учения о фитоиммунитете.

Так вот, тот же картофель, томаты и другие представители семейства пасленовых, кроме оружия, так сказать, физического, способны применять против вредителей и оружие химическое, а также биологическое. В ответ, например, на заражение грибком растения тотчас образуют два фитоалексина из класса терпеноидов: ришетин и любимин. Первый был открыт японскими исследователями и назван по сорту картофеля Ришери, в котором это соединение впервые обнаружили. Ну а второй - любимин - был впервые найден отечественными исследователями из лаборатории Метлицкого в клубнях сорта Любимец.

Отсюда, понятно, и название.

Тот или иной фитоалексин может образовываться для защиты от самых разных паразитов. И если его концентрация достаточно велика, то незванные пришельцы погибнут без всякого вмешательства человека. Ведь фитоалексины действуют не в одиночку - их образование сопровождается изменением общего обмена веществ в растительной клетке. Например, известно, что возбудитель картофельной болезни фитофторы нуждается в холестерине. Сам паразит синтезировать это вещество не может, черпает его в готовом виде из картофеля. Но как только в клубнях начинают образовываться фитоалексины, синтез холестерина тут же прекращается, паразит вынужден сесть на голодную диету. Уже само по себе это его ослабляет, а тут еще его принимается добивать фитоалексин. И болезнь капитулирует.

Конечно, при этом возникает резонный вопрос: если у растений есть естественные механизмы защиты, то почему тогда работники сельского хозяйства вынуждены применять гербициды и прочие ядохимикаты не только против сорняков, но и против разных паразитов?

Оказывается, защитный механизм срабатывает не всегда. Чтобы запустить процесс образования фитоалексинов, растению нужен внешний толчок. Таким толчком может послужить обработка картофельной плантации микродозами меди - основного на сегодня средства против фитофторы. Но еще лучше, если растения по необходимости сами будут запускать свои защитные механизмы.

Принципиальная возможность для этого имеется. Во многих случаях паразит, попавший в растительную клетку, начинает выделять высокомолекулярные соединения - полипептиды, белки, гликопротеиды. И появление этих соединений может служить своеобразным сигналом: "К обороне будь готов!". Однако и паразиты не лыком шиты. В ходе длительной эволюции они научились маскироваться так, что во многих случаях защита не может распознать вторжения вовремя. А потом уж бывает поздно: с расплодившейся армией паразитов справиться самостоятельно уже не хватает сил.

Поэтому в настоящее время ученые ведут поиски, стараются создать такие микродатчики, которые бы срабатывали столь же оперативно, как срабатывают волоски на листе венериной мухоловки.

Конечно, в данном случае дело в значительной степени осложняется тем обстоятельством, что исследования приходится вести на генетически-молекулярном уровне. Но на дворе все-таки конец XX века, исследователи уже могут оперировать и с отдельными атомами. Так что есть реальная надежда: в начале следующего столетия труженики сельского хозяйства забудут о ядохимикатах и вредителях примерно так же, как в начале нашего века постепенно стали забывать легенды о растениях-людоедах.