Текст книги "Целебные яды растений"
Автор книги: Борис Токин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 20 страниц)
В 1944 году из Сухуми были привезены в Ленинградский ботанический сад 20-сантиметровые черешки лавровишни и высажены в оранжерейных условиях. На второй год их высадили в грунт, утеплив на зиму. В грунте они пробыли до осени 1948 года, а потом их пересадили в горшки и доставили в лабораторию в прекрасном состоянии. Высота кустов 100 сантиметров и выше. Толщина ствола в нижнем сечении 3 сантиметра и более. Крона развита хорошо, ширина её около 100 сантиметров. Общее количество листьев на каждом кусте от 180 до 350.
Летучие фитонциды листьев лавровишни оказались сильно токсичными для организма крыс. Опыты ставились так же, как и с другими растениями, в частности с луком и чесноком. Брали всего 2 грамма измельчённых листьев лавровишни. Сосуд прежний – ёмкостью 2500 кубических сантиметров.
Опишем подробно поведение крысы в атмосфере летучих веществ листьев лавровишни. В первые минуты крыса спокойна, но если пощипывать её кожу пинцетом, то замечается, что возбудимость крысы несколько повышена по сравнению с контрольной, помещённой в сосуд такого же объёма, однако без растительного материала. Минут через пять мы отметим покраснение ушей и конечностей у подопытной крысы. Какие-то летучие вещества действуют на нервные окончания и сосуды; тончайшие кровеносные сосуды расширяются, разыгрываются явления, которые врачи называют гиперемией и которые можно наблюдать на коже, когда снимаешь горчичники. Проходит минута, другая; крыса начинает беспокоиться, пытается открыть крышку сосуда. Миновала ещё минута, крыса беспомощно падает. К этому времени наблюдаются судороги конечностей, а нередко и всего тела. Конечности и уши резко бледнеют. Дыхание становится редким и вскоре прекращается совершенно, а через 1—2 минуты замирает и деятельность сердца. Крыса погибла (рис.35). Все описанные предсмертные изменения разыгрываются в течение минут двадцати пяти или получаса. Даже в сосуде ёмкостью более 13 литров крыса всё же умирает под влиянием летучих веществ, выделяющихся из 2 граммов измельчённых листьев лавровишни.
Рис.35. Влияние летучих фитонцидов на организм крысы.
Опыт обставлялся так, что крыса не могла съесть даже крупицу растительного материала. Впрочем, если крысу, находящуюся в сосуде, и не отделять перегородкой (с отверстиями) от лавровишневой кашицы, крыса всё равно не станет есть её. Специальные опыты показывают, что некоторые растения, летучие фитонциды которых крайне ядовиты для крыс, оказываются почти или совершенно безвредными для них в том случае, если дать их в пищу. Очевидно, пищеварительные соки как-то обезвреживают яды, а изумительная мощность летучих фитонцидов может быть понята лишь при предположении о незамедлительном проникновении их через лёгкие в кровь животного и сильном токсическом действии на нервную систему.
Лавровишня – вечнозелёное дерево. На одном и том же экземпляре имеются молодые листья и сохраняются листья годичного возраста и даже более старые. Небезразлично, какие листья берутся для опыта. Молодые листья гораздо токсичнее: смерть крыс в тех же условиях опыта наступает в среднем через 12 минут, а иногда даже через 8 минут!
Означают ли эти опыты, что и в природной обстановке крысы и родственные им организмы умирают на расстоянии от лавровишневых деревьев? Означает ли это, что лавровишневые деревья вредно иметь в комнатах? Нет, такие предположения и опасения абсолютно неосновательны. В экспериментах мы наносим листьям ранения, какие в естественной обстановке почти никогда не наблюдаются. В опытах мы хотя и помещаем крыс на большую для них «жилищную площадь», но стараемся покрепче закрыть сосуд и не допускать притока свежего воздуха.
Другой вопрос: имеют ли какое-либо значение микродозы летучих фитонцидов, выделяющихся из неповреждённых листьев лавровишни, для организма млекопитающих и человека? Наука этот вопрос ещё не выяснила. Может быть, ничтожнейшие количества летучих фитонцидов ядовитых растений, поступающие в лёгкие, а затем и в кровь, оказывают серьёзное влияние на те или иные жизненно важные функции. Нельзя заранее предусмотреть, сколь полезно это влияние, но нет никаких оснований и для опасений. Достаточно вспомнить, что большинство лекарств любого происхождения (растительного, минерального или производимых искусственно) в ограниченных количествах полезно, а в значительных дозах вредно, например пирамидон и хинин. Вопрос решает количество лекарства. Кто же не знает, что медицина пользуется иногда очень вредными веществами, сильными ядами! Нельзя думать, например, о наркотиках, которые используются для усыпления при операциях, как о совершенно безвредных веществах.
Не лишён интереса опыт, который мы ставили в лаборатории. В густой кроне лавровишневого дерева была повешена клетка. В ней в течение месяца безвыходно жила здоровая крыса. Её поили и питали так же, как и контрольных. Систематически взвешивали, наблюдали, прибавляет ли в весе; следили за дыханием крысы. Ничего интересного, отличающего эту крысу от контрольных мы не заметили.
Возьмём теперь черёмуху обыкновенную. Кто не любовался весенней цветущей черёмухой? В скольких песнях и рассказах увековечено это растение! И кажется весной, что ни одно вредное насекомое, ни одна бактерия или грибок не посмеют дотронуться до её листьев, что они всё лето будут ласкать наш взор своей зелёной, майской свежестью. Но увы! Наша красавица быстро, до обидного быстро дурнеет: до 60 видов паразитов нападают на неё. Не щадят её и насекомые. Как уже говорилось, нежная, но противная черёмуховая тля преспокойно ползает по её листьям.
Листья черёмухи изъедены, растение кажется беспомощным в борьбе с паразитами. Десятки видов микробов и многоклеточных организмов приспособились к ней, стали для неё патогенными. Но не будем делать преждевременных выводов о чрезмерной беспомощности черёмухи. Фитонциды листьев черёмухи являются исключительным ядом для многих бактерий, грибков и простейших. Мы видели, что фитонциды черёмухи являются мощным ядом и для тех насекомых, которые в ходе эволюции не приспособились к сожительству с ней. Так, фитонциды листьев черёмухи в первые же секунды могут убить мух, слепней, комаров, клещей. А вот для черёмуховой тли листья черёмухи служат и гостеприимным домом, и лакомством.
Летучие фитонциды черёмухи менее ядовиты для крыс, чем фитонциды лавровишни. В атмосфере летучих фитонцидов черёмухи в тех же условиях опытов, о которых говорилось ранее, крысы погибали, как правило, часа через полтора. Если учесть, что фитонциды черёмухи – страшный яд для многих микроорганизмов и очень стойких животных организмов, приходится скорее удивляться не неядовитости черёмухи для крыс, а слабой токсичности её фитонцидов в отношении их. Такое рассуждение тем более основательно, что в листьях черёмухи содержатся вещества (или могут образоваться при повреждении листьев, при соприкосновении с воздухом), являющиеся ядом, от которого погибает протоплазма клеток большинства организмов. Среди этих веществ имеется и синильная кислота.
Дело обстоит, однако, гораздо сложнее. Продолжим наши опыты. Мы уже знаем, что растения в разные периоды их развития, при разных физиологических состояниях выделяют неодинаковое количество фитонцидов, да, вероятно, и разного качества. Сорвём почки черёмухи – осенью, зимой, ранней весной до развёртывания из них листочков. Раздавим 2 грамма почек, положим их, как и в опытах с листьями, на дно сосуда. Поместим в сосуд ёмкостью 2500 кубических сантиметров крысу. Через 20 минут летучие фитонциды почек черёмухи убьют крысу!
Какие же вещества лавровишни и черёмухи столь губительны для организма крысы? Самое простое и кажущееся самым доказательным – предположить здесь действие синильной кислоты. Синильная кислота в тканях некоторых растений может отщепляться от других соединений и оставаться в свободном состоянии. Но многие опыты и наблюдения заставляют думать, что летучие фитонциды лавровишни и черёмухи – сложная совокупность веществ, которая не сводится лишь к синильной кислоте.
Опыты поставили перед нами немало новых вопросов.
Положим в сосуд не 2, а 20 граммов раздавленных листьев лавровишни. От 2 граммов листьев крыса погибает в течение 25—30 минут, от 20 же граммов смерть наступает через 4—5 минут. Изменим опыт. В такой же сосуд рядом с 20 граммами измельчённых листьев лавровишни положим кашицу из чеснока. Поместим теперь сюда крысу. Она остаётся живой в течение получаса и даже долее. Летучие вещества чеснока ослабили действие ядовитых летучих веществ лавровишни. Почему? На этот вопрос у нас пока нет ответа.
Перед нами возник и ещё один вопрос: многие ли растения столь же токсичны для млекопитающих, как черёмуха или лавровишня? Нет, растений с такими мощными свойствами летучих фитонцидов, по-видимому, мало.
Лучше всего изучены ядовитые свойства многих растений на домашних и сельскохозяйственных животных. Но и здесь ещё масса загадочного и неясного. Учёные знают, что даже новорождённые животные ведут себя очень осторожно. Присмотритесь к поведению кошки, собаки, коровы, овцы.
На выпасе рогатый скот явно избегает определённых растений, и именно тех, которые, как показали опыты, ядовиты для него. На пастбищах ядовитые растения остаются обычно не съеденными. При кормлении в хлеву животные как-то узнают, что для них вредно: они не берут в рот даже те ядовитые растения, которые не имеют никакого запаха. Если быть более строгим в научном отношении, то надо сделать оговорку: обоняние коровы или собаки, конечно, значительно отличается от обоняния человека.
Было бы ошибочно предполагать, что в поведении собаки, лошади, коровы или овцы всё целесообразно. Животноводы знают, что иногда животные с большой охотой едят ядовитые растения и гибнут. Наблюдали, например, массовую гибель рогатого скота, с увлечением наевшегося листьев табака, разворошённого для просушки. С другой стороны, заболевшая собака инстинктивно выбирает среди множества растений необходимые ей.
* * *
В долгом-долгом ходе эволюции создавались определённые отношения между растениями и животными, вполне объяснимые в свете учений Ч.Дарвина и И.П. Павлова.
В различных лесах: дубовой и берёзовой рощах, в сосновом бору – на растениях, на поверхности земли, в глубине почвы, в воздухе живут разные микроорганизмы. Оказывают ли влияние летучие фитонциды, выделяемые миллионами и миллиардами листьев деревьев и трав, на состав микробов в воздухе? По-видимому, оказывают, и очень большое. Вместе с микробиологом Т.Д. Янович и биологом А.В. Ковалёнок мы решили провести научную разведку.
Летом в ясные дни, в полдень, мы изучали, какое количество различных микробов – бактерий и плесеней – находится в одном кубическом метре воздуха в сосновом бору, молодой сосновой поросли, кедровом лесу, берёзовой роще, зарослях черёмухи, смешанном лесу, над лесным лугом и кочкарным болотом. Мы подсчитывали лишь микробов, не болезнетворных для человека. И везде оказалось разное количество микробов. В воздухе берёзового леса их было в 10 раз больше, чем соснового бора. Независимо от расположения населённых пунктов в воздухе кедровых лесов и соснового бора, особенно молодого, почти нет микробов, он стерильный.
Очень важно для медицины узнать точнее состав микроорганизмов в разного типа лесах, степях, лугах, курортных местах. Ещё важнее узнать, как ведут себя болезнетворные для человека микробы в атмосфере разного типа лесов.
Стоит ли пренебрегать фитонцидами, когда мы решаем вопросы озеленения больших городов? Специалист по озеленению городов П.И. Брынцев исследовал древесные растения и кустарниковые породы лесов и парков окрестностей крупных городов. Он доказал, что в условиях природы огромные площади поверхности листьев оказываются повреждёнными, а с другой стороны, что ткани листьев многих древесных пород (берёза бородавчатая, берёза пушистая, клён, дуб, лещина, ива и другие) обладают способностью продуцировать летучие фитонциды в колоссальных количествах и бурно выделять их в окружающую среду в связи с ничтожнейшими ранениями.
Какие декоративные растения полезнее иметь дома, в детском саду? Почему медицина считает, что туберкулёзным больным лучше всего жить в сосновом бору? Нельзя ли путём отбора и скрещиваний усилить в десятки или сотни раз фитонцидные свойства пищевых и декоративных растений и заставить растения, хотя бы отчасти, очищать от вредных бактерий воздух жилых помещений, воду в реках, озёрах, болотах? А нельзя ли подобрать растения, летучие вещества которых, неизбежно вдыхаемые нами, благоприятно действовали бы на нервную систему, ткани лёгких, кровь?
Почему бы в самом деле не добиваться этого? Почему не пытаться всё полнее использовать природу, вмешиваться в интересах человека в её эволюцию? Человек достоин этого.
Даже в отношении интенсивных культур, как виноград, плодовые деревья, допускающих значительные затраты на инсектициды и фунгициды, всё же наиболее радикальным путём борьбы с болезнями является введение в культуру иммунных сортов.
Н.И. Вавилов
Болезни растений и животных. Как использовать фитонциды в сельском хозяйстве
В той или иной степени продуцирование фитонцидов, особенно при ранении, свойственно всем растениям, начиная с бактериальных клеток и кончая любым высшим цветовым.
Чем объяснить такую щедрую расточительность природы? Некоторые из учёных предпочитают не задумываться над этим вопросом, а другие объявляют фитонциды случайным явлением, отбросами растений. Это ошибка. Не может быть случайным такое распространённое в природе явление. Его требуется объяснить в интересах и науки, и практики.
Если бы было выяснено значение фитонцидов для жизни самих растений, медицина могла бы сознательно, а не от случая к случаю искать и находить требующиеся для лечения заразных болезней бактерицидные вещества; пригодились бы эти знания и растениеводству, так как можно было бы попытаться, когда нужно, усиливать те или иные фитонцидные свойства растений, если они имеют для них серьёзное жизненное значение. Короче говоря, необходима теория, объясняющая роль фитонцидов в природе.
Условимся не осуждать никого за то, что многие вопросы о роли фитонцидов ещё далеки от полного разрешения. Нелёгкие это вопросы. Перед нами встаёт история другой проблемы – о витаминах. Поразительно, что тысячами работ довольно хорошо выяснено значение витаминов для жизни человека и животных, но до сих пор мы ещё очень мало знаем о значении витаминов для самих растений. Известны, например, такие интересные факты, что корни растения не могут нормально развиваться без некоторых витаминов, что имеется связь между витаминами и ферментами. Но эти и другие факты до сих пор не получили должного разъяснения и не создана ещё теория о роли витаминов в жизни растений. Так будем же снисходительны и к учёным в области фитонцидов. Впрочем, роль фитонцидов кажется нам более ясной, чем роль витаминов.
Защитные силы организмов. Фитонциды – один из факторов иммунитета растений
Мы высказали в начале книги предположение: фитонциды являются одним из важных факторов естественной невосприимчивости растений к заразным для них заболеваниям. Да, они – один из факторов их иммунитета. Слово это означает освобождение от чего-либо. В данном случае – освобождение от болезнетворных микробов. Иммунитет – это целебные силы самого организма, невосприимчивость его к тем или иным заразным (инфекционным) болезням.
Науки об иммунитете человека, животных и растений начали развиваться со второй половины прошлого столетия. Многие таланты и гении – дети народов разных стран – способствовали их становлению. С большой гордостью за наш народ напомним, что одним из учёных, основавших науку об иммунитете, был Илья Ильич Мечников. Сердце Мечникова перестало биться более полустолетия назад (1916 год), а творчество великого натуралиста не стареет, и кажется, что он и сейчас участвует в той благороднейшей деятельности учёных, целью которой является здоровье людей, домашних животных и культурных растений.
Рис.36. Борьба фагоцитов с бактериями (фагоцитоз ).
а — амёба, живущая среди бактерий, часть их поглощена: 1 — тело амёбы, её протоплазма, 2 — ядро амёбы, 3 – вакуоль — пузырёк, наполненный жидкостью , 4 — бактерии; б – лейкоциты с поглощёнными микробами .
И.И. Мечников открыл явление фагоцитоза и создал учение о защитных свойствах организма животных. Одноклеточные организмы вроде амёбы могут поглощать бактериальные и грибковые клетки и переваривать их или изменять либо выбрасывать из своего тела (рис.36).
Это явление оказалось свойственным и клеткам многоклеточных организмов, только по мере усложнения организации животных фагоцитами («пожирателями бактерий») служат определённые клетки. Так, у млекопитающих животных и у человека, когда в ткани их тела внедряются бактерии и другие посторонние твёрдые тельца, фагоцитами становятся определённые клетки крови – лейкоциты и некоторые клетки соединительной ткани.
Явление фагоцитоза играет огромную роль для организма человека и животных в борьбе с заразными болезнями. Нелегко было Мечникову убедить врачей в пользе для человека лейкоцитов. Думали в то время: как хорошо, что в крови человека мало лейкоцитов, а то бы они, захватывая микробов, разносили их по всему организму. Эти драгоценнейшие клетки считались до Мечникова «злодеями».
Тяжёлую многолетнюю борьбу пришлось выдержать Мечникову и по вопросам воспаления. Мечников доказал, что воспаление является также защитным свойством.
Вонзается в тело животного или человека заноза или внедряется бактерия. Ткани организма как бы стремятся освободиться от чужеродного тела. Из мельчайших сосудов – капилляров выступают лейкоциты. Они фагоцитируют («пожирают») бактерий и другие чужеродные тельца. При этом возникает гной, который состоит в значительной степени из фагоцитов и из умерших клеток. Размножаются лежащие поблизости от занозы клетки тканей, из них образуется уплотнённый слой, окружающий занозу, вокруг неё создаётся капсула. Тем самым организм уже обособляет от здоровых тканей чужеродное внедрившееся тело. Всё это и есть воспаление. Видимые картины воспаления известны всем по собственному опыту: покраснение, припухлость, болезненность, может подняться температура.
Это благодетельный процесс, защитное явление, один из факторов иммунитета. Не надо удивляться тому, что врач нередко должен бороться с «излишеством» воспаления, могущего привести к смерти. Организмы животных и человека – очень хорошо работающие, но далеко не идеальные машины. Врачу приходится утихомиривать не в меру разбушевавшиеся силы организма, основанные, однако, на полезных иммунологических свойствах его клеток и тканей. Мечников всё это выяснил.
Ребёнок переболел скарлатиной. Как правило, у него на всю жизнь создаётся невосприимчивость к этой болезни. Человеку привили оспу – ввели яд, содержащий вирусы, и у него надолго вырабатывается невосприимчивость к натуральной оспе. Ясно, что в ответ на введение чужеродных тел, в данном случае бактериальных телец, в тканях нашего организма возникают какие-то, скажем, противотела. Их так и называют в микробиологии – антитела, а бактерии, против которых вырабатываются антитела, именуют антигенами.
Это наиважнейший фактор иммунитета у людей, у млекопитающих и у птиц. Малейшие количества белка, будь то белок бактерии или грибка, попавшие в ткани организма (не через рот, а в кровь, под кожу и т.п.), являются ядом и вызывают образование противоядия – противотел. Пусть это будет даже 0,00000005 грамма чужого белка! Всё то, что известно под именем прививок, вакцин и сывороток, основано на научном понимании антигенов и антител. И другие целебные силы имеют животные.
Таких «животных» свойств у растений нет: у них нет фагоцитарной деятельности клеток, нет явлений воспаления, не образуются антитела. А защищаться растениям от болезней приходится и в условиях посадок, и в условиях природы.
Болезни у растений возникают от внедрения в их клетки и ткани болезнетворных вирусов, бактерий или грибов. Микробы размножаются, они могут выделять и ядовитые для клеток растений вещества. Нормальная жизнь клеток и тканей нарушается, и растение может погибнуть. Каждый крестьянин и любитель природы знает, что проявлений болезненных состояний у растений много, так как разные паразиты вызывают разные болезни: гниль, пятнистости, налёты, увядания, омертвения тканей, наросты и другие. Особенно мешают нормальной жизни высших растений грибы. Немало также и бактерий – возбудителей болезней растений. В большинстве случаев они подвижны и не имеют спор.
Но вернёмся к фитонцидам. Почему в ходе эволюции растений появились фитонцидные свойства? Фитонциды – важнейший фактор иммунитета растений, невосприимчивости их к заразным заболеваниям.
Любое растение в ходе своей жизнедеятельности в связи с обменом веществ выделяет фитонциды, помогающие ему бороться против бактерий, грибков и могущих оказаться для него вредными тех или иных многоклеточных организмов, например насекомых. Фитонцидами, как мы уже говорили, растение само себя стерилизует. Вокруг многих растений имеются, очевидно, в прямом смысле бактерицидная и противогрибковая зоны.
На листьях любого растения: подорожника или берёзы, лука или дикого пиона – могут оказаться миллионы микроорганизмов, для которых ткани листьев с их белками, жирами, углеводами и минеральными веществами являются прекрасным питательным субстратом, но микроорганизмы «не находят» этого питательного субстрата. Их жизнедеятельность, несомненно, ослабляется или нацело прекращается под влиянием выделяющихся фитонцидов. Если, однако, ослабляются и тем более прекращаются процессы жизнедеятельности растения, а тем самым и продуцирование фитонцидов, те же клетки и ткани, которые выделяли бактерицидные вещества, оказываются прекрасным питательным субстратом для бактерий и грибов, которых они убивали до этого.
Мысль эта была высказана мною почти полстолетия назад. Многочисленные исследования подтвердили правильность её, и она легла в основу теории иммунитета растений, разделяемой многими учёными.
Это относится и к низшим растениям, и к самим бактериям, которым в природе живётся очень нелегко и у которых много врагов – бактерий других видов и иных микроорганизмов. Чтобы добыть себе пропитание, чтобы осваивать в качестве питательного вещества протоплазму клеток своего хозяина (клеток листьев какого-либо растения или тканей, положим, лёгких или желудка человека), бактерия должна выделять во внешнюю среду вещества, изменяющие протоплазму чужих клеток.
Болезнетворные для человека и животных микробы могут выделять особые вещества – агрессины, мешающие фагоцитам заглатывать их; то же значение имеют образующиеся вокруг микробов капсулы (оболочки). Микробы выделяют особые вещества – токсины, отравляющие организм. Многие микробы страшны для человека и животных не своим количеством, а именно этими ужасными ядами. Один грамм токсинов столбняка, то есть веществ, выделенных микробами, вызывающими эту болезнь, убивает 20 000 000 мышей!
В процессе возникновения и эволюции болезнетворных бактерий и грибков происходила и происходит эволюция защитных сил животных и растений, их сопротивляемости, изменение их иммунитета. В природе всё взаимосвязано. И микроорганизмам действительно нелегко живётся в природе. Не случайно, а в результате долгой эволюции к определённым растениям и животным из огромного количества микроорганизмов оказались приспособленными лишь некоторые.
Мы приводили уже примеры, подтверждающие эту мысль. Среди многочисленных разновидностей льна одни устойчивы, другие, наоборот, очень восприимчивы к грибку, называемому фузариум лини. Среди разных видов пшеницы имеется небольшое число относительно устойчивых к головне, разные сорта картофеля неодинаково восприимчивы к болезнетворному грибку фитофторе.
Как и в мире животных, каждый вид растения имеет защитные силы, предохраняющие его от большинства встречающихся в природе микроорганизмов, и лишь очень немногие бактерии и грибки являются для него болезнетворными: только те, которые приспособились к паразитарному образу жизни, у данного растения или животного. Все эти виды микроорганизмов – поздний результат эволюции. Если современная туберкулёзная палочка вне организма обезьяны и человека жить не может, значит, ясно, что человеческая туберкулёзная палочка в её теперешнем виде развилась вместе с человеком. Птичья туберкулёзная бацилла не вызывает туберкулёза у человека. Бледная спирохета не может явиться возбудителем сифилиса у птиц. Болезнетворные для лука грибки и бактерии не патогенны для сосны.
Очень наглядным примером, подтверждающим правильность высказываемых мыслей, служит организм человека. Казалось бы, многие тысячи микроорганизмов, целые полчища их должны быть болезнетворными для человека, ибо клетки и ткани человеческого организма содержат для них великолепную пищу – белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и воду. Между тем это не так. Наши клетки и ткани являются страшными врагами большинства микроорганизмов.
Интересные подсчёты, конечно приблизительные, сделал один учёный. Почти половина всех болезней человека вызывается паразитами. А много ли паразитов? Не более 250, включая всех вредных червей, насекомых, клещей. Существует только около 60 различных болезнетворных для человека бактерий, примерно 20 так называемых вирусов и приблизительно 50 грибков.
Между разными видами бактерий и грибков в почве, в воде, в кишечнике животного, на листе растения – везде имеет место не только сожительство, взаимопомощь, но и чаще борьба, и борьба жестокая. Многие бактерии являются антагонистами. И многие грибки также являются врагами друг друга. Чем же могут они защищаться? Что они могут противопоставить суровым условиям в своей жизненной борьбе?
Бактерии и грибки не беззащитны. Им помогают нередко огромная быстрота размножения (через каждые полчаса), образование так называемых спор, переход микробов в такое состояние, в котором они очень стойки к вредным воздействиям, и многое другое.
Несомненно и то, что в жизненной борьбе микробов огромную роль играют выделяемые во внешнюю среду антибиотики, которые правильнее было бы называть фитонцидами. Таковы, как уже указывалось, химические вещества, выделяемые плесневым грибком и в обработанном виде представляющие ценнейшее лекарственное средство – пенициллин, действующий вредно на другие грибки и бактерий.
Фитонциды, выделяемые во внешнюю среду бактериями и грибками, являются их химической защитой. Не надо понимать это так, что выделяемые во внешнюю среду химические защитные вещества всегда обязательно убивают своих соседей – других бактерий или грибки. Мы убедились ранее, что и фитонциды высших растений могут не только убивать микроорганизмы, но и тормозить их рост и размножение, а иногда и способствовать жизни безвредных для данного растения микроорганизмов. С этой точки зрения многие явления в природе уже не кажутся делом случая, а получают обоснование. Вот одно очень интересное явление.
Внесём в почву большое количество каких-либо болезнетворных для человека микробов, например возбудителей тифа, холеры, дифтерии, дизентерии. Пройдёт несколько дней, а в некоторых случаях только сутки, и подавляющее число этих бактерий погибнет. Почему?
Ни у кого не возникает сомнений в том, что решающей причиной этого является наличие в почве бактерий-антагонистов, которые выделяют во внешнюю среду антибиотические, фитонцидные вещества, могущие разрушать и другие бактерии, и вирусы. Что это действительно так, подтверждается следующим наблюдением. Простерилизуем почву, то есть освободим её от бактерий. Внесём теперь в неё брюшнотифозных бактерий. Мы убедимся, что они будут хорошо сохраняться и долго жить.
Здесь надо сделать существенную оговорку. Жизнь почвы очень сложна. Причиной гибели одних микробов в почве и усиленного размножения других могут быть не только отношения дружбы и вражды, антагонизма между микробами, но и выделение фитонцидов корнями растений. Вокруг корней каждого растения имеется свой богатый мир микробов. Микробы, полезные для растения, не только не убиваются фитонцидами, выделяемыми корнями, но их размножение под влиянием фитонцидов может даже усиливаться. Те же фитонциды оказывают губительное действие на другие виды микробов, могущих оказаться врагами растения. Что корни растений действительно выделяют в почву фитонциды, уже доказано точными опытами. Вот один из таких опытов.
Почва может быть заражённой спорами сибирской язвы. В.В. Архипов установил, что если в такую почву посадить клевер красный, ревень, вику, озимую пшеницу, рожь, чеснок и лук, то почва очищается от спор сибирской язвы. Нельзя обманывать себя и считать, будто всё ясно в этом опыте. Скорее всего, фитонциды, выделяющиеся из корней названных растений, непосредственно убивают очень стойкие споры сибирской язвы. А может быть, фитонциды помогают размножению бактерий, мешающих жить спорам сибирской язвы. Но как бы ни толковать явление исчезновения спор при посадке некоторых растений, речь идёт о фитонцидах. Приведём ещё пример антагонистического действия разных микробов по отношению друг к другу.
Дерево грецкого ореха сильно повреждается грибком дотиорелла грегарис, а также бактерией псевдомонас югландис. Можно искусственно заразить названными грибком и бактерией ветви грецкого ореха, но если заражать их смесью обоих микроорганизмов, то заражения не произойдёт. Единственное объяснение этому – антагонизм названных грибка и бактерии.
Факты такого рода не единичны. Например, если клубника заражена грибком ботритис цинереа, то её нельзя уже заразить грибком ризопус, хотя он также является виновником заболеваний клубники.
Заразим яблоки спорами грибка, который называется монилия фруктигена. Через 5—6 дней вырежем загнившую ткань и взвесим. В среднем у каждого яблока будет около 6,5 грамма загнившей ткани. Попробуем заразить яблоки той же партии таким же количеством спор другого грибка – ботритис алии. Через те же 5—6 дней мы не обнаружим гниения яблок. Заразим, наконец, яблоки той же партии спорами обоих грибков. Заражение грибком монилия фруктигена произойдёт, и через 5—6 дней, как и в первом опыте, мы заметим загнившую ткань. При взвешивании окажется в среднем всего около 1,5 грамма такой ткани в каждом яблоке. Совершенно очевидно, что грибок ботритис алии почти подавляет размножение грибка монилия фруктигена.
Обнаруженный антагонизм плесневого грибка и некоторых бактерий привёл А. Флемминга к открытию пенициллина. Были предшественники у Флемминга, но это нисколько не умаляет ценности его открытия. Уже в давние времена народная медицина «ощупью» обнаружила целебные свойства плесневых грибков, а в 1872 году русские врачи В.А. Манассеин и А.Г. Полотебнов изучали лечебное действие именно того плесневого гриба, из которого впоследствии удалось выделить пенициллин, но они не сделали тех выводов и обобщений, которые лишь спустя более полустолетия были высказаны Флеммингом.
