Миллионы лет складывались удивительные
взаимоотношения в живой природе. В результате длительной эволюции
растения постепенно совершенствовали оружие самозащиты, а насекомые
«изобретали» новые средства нападения. Под натиском полчищ летающих и
ползающих «обжор» облачились в крепкий панцирь листья и стебли,
появились колючие волоски на различных органах растений. Арсенал
химического оружия пополнялся ядовитыми и отпугивающими веществами,
действующими на насекомых через рецепторы вкуса и обоняния.
Выдающийся русский ученый, лауреат
Нобелевской премии И. И. Мечников рассматривал эти свойства растений как
проявление приспособительных ответных реакций, которые возникли и
развивались в процессе эволюции живой природы. Еще более 70 лет назад он
высказал предположение: «Растения защищаются своими устойчивыми
оболочками и выделениями». Однако прошло много лет, прежде чем ученые
смогли выяснить механизм действия химической защиты растений и
подтвердить правильность гипотезы великого биолога.
Характерная черта настоящего ученого —
постоянный научный поиск. Рабочий день его не ограничивается временем,
проведенным в лаборатории. Не только за микроскопом и приборами, но и в
обыденной жизни пытливый ум научного работника постоянно подмечает
явления природы, анализируя их и связывая с исследуемой проблемой.
Ученый — не только подвижник науки, но прежде всего добрый, отзывчивый,
простой в обращении человек, интересный собеседник, умеющий внимательно
выслушать чужое мнение.
Всеми вышеперечисленными достоинствами
обладал замечательный ученый-эмбриолог, лауреат Государственной премии
СССР, Герой Социалистического Труда профессор Б. П. Токин — создатель
фитонцидной теории.
После многолетнего планомерного изучения
летучих соединений высших растений он доказал, что многие из них
способны выделять летучие вещества, обладающие антибиотическими
свойствами. Эти вещества ученый назвал фитонцидами (fito — по-гречески
«растение», cido — по латыни «убиваю»).
Природа их действия разнообразна: они
способны тормозить развитие и убивать бактерии, простейших и
микроскопические грибы, отпугивать насекомых-вредителей. Для примера приведем описание одного
эксперимента, проведенного ученым. (Этот несложный опыт доступен для
проверки и членам кружка юных биологов.) Измельченные листья или другие
органы, например черемухи, помещают на дно стеклянной банки, в которую
впускают несколько экземпляров комнатных мух, комаров, мошек. Летучие
вещества убьют их в течение нескольких секунд. Однако не всегда. Порой
насекомые гибнут в несколько десятков раз медленнее — не за 30 секунд, а
в течение 3...5 минут. Можно убедиться, что фитонциды различных органов
одного и того же растения обладают неодинаковой активностью. Так,
летучие вещества из лепестков цветков черемухи оказались менее
активными, чем из листьев. Близкородственные виды растений, различные
сорта одного и того же вида также обладают различной активностью против
шестиногих.
Время гибели этих мелких насекомых от
фитонцидов разных растений при одних и тех же условиях опыта
неодинакова. Но эффект всегда однозначен: насекомые гибнут от летучих
выделений растений.
Известный советский ботаник
Б. М. Козо-Полянский писал, что летучие вещества — это, образно говоря,
первая линия обороны растений, соки — вторая. Фитонциды выделяются
надземными частями растений в атмосферу, подземными — в почву. Однако
фитонцидная активность растительных организмов неодинакова в разные
периоды их жизни. Она самым тесным образом связана с развитием растения,
сезонами и стадиями вегетации, а также с физиологическим состоянием
растения.
Для примера присмотримся к деятельности
жуков семейства короедов — наиболее опасных врагов хвойных деревьев. Эти
насекомые никогда не нападают на здоровые деревья, даже механически
поврежденные. Объект их атаки — больные, пораженные растения. Что же
помогает жукам безошибочно отыскать в лесу ослабленные деревья, отличить
их от здоровых?
Вот зашевелились булавовидные
усики-«антенны» насекомого. Они уловили ничтожное количество «молекул
бедствия», выделяемых ослабленным деревом. Теперь — вперед! Курс
вредителю безошибочно указывает своеобразный запах хвойных. Усики
короеда, эти уникальные «запаховые локаторы», точно определяют
местонахождение цели.
Советскими, финскими и французскими
учеными установлено, что в состав выделений хвойных деревьев,
привлекающих вредителей, входит целый ряд соединений. Ими оказались
фракции эфирных масел еловых и сосновых деревьев (альфа- и бета-пинены,
камфен, лимонен).
Об интересном эксперименте сообщили
участники совещания по фитонцидам, проходившего в Киеве в октябре 1979
г. Ученые поставили перед собой задачу — выяснить природу химических
сигналов, которые определяют поведение и ориентацию насекомых при выборе
растений для питания, продолжения рода и заселения. Изучались терпены,
содержащиеся в хвое сосны обыкновенной, и их влияние на важнейших
вредителей — звездчатого пилильщика-ткача, красноголового, рыжего и
обыкновенного соснового пилильщиков. Было установлено, что эти
соединения отпугивают жуков от здоровых деревьев и привлекают их к
поврежденным.
В мудрой и поэтической сказке «Маленький
принц» французского писателя Антуана де Сент-Экзюпери один из героев
восклицает: «Нет в мире совершенства!» К сожалению, то же можно сказать,
разбирая взаимоотношения между насекомыми-вредителями и хвойными
деревьями. Фитонциды могут защищать последних от одних вредителей и
одновременно служить пищевыми аттрактантами для других. |