Текст книги "Как растения защищаются от болезней"

Автор книги: Ольга Озерецковская

Соавторы: Лев Метлицкий
сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 13 страниц)

Annotation

Книга посвящена способности растений защищаться от инфекционных болезней, вызываемых фитопатогенными грибами и бактериями. Подробно описываются защитные механизмы фитоиммунитета. Особое внимание уделяется первой фазе взаимоотношений паразита и хозяина, т. е. фазе распознавания, от которой в наибольшей степени зависит, останется ли растение здоровым или заболеет. Предложена система мероприятий для максимального использования потенциальных возможностей растений.

Книга рассчитана на биохимиков, биологов, работников сельского хозяйства.

ОТ АВТОРОВ

ЖИЗНЬ РАСТЕНИЙ ПОД УГРОЗОЙ

ОСНОВОПОЛОЖНИК УЧЕНИЯ

МЕДИЦИНСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ

КТО, ЧТО И КАК ВЫЗЫВАЕТ БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ

ВОЗБУДИТЕЛИ БОЛЕЗНЕЙ РАСТЕНИИ

СОПРЯЖЕННАЯ ЭВОЛЮЦИЯ РАСТЕНИЯ И ПАТОГЕНА,

СТРАТЕГИЯ САМООБОРОНЫ

СУММА СЛАГАЕМЫХ

РАНЕВОЙ СТРЕСС

РАЗОРУЖЕНИЕ ПАРАЗИТА

МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРЕГРАДЫ

СВЕРХЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ,

ИММОБИЛИЗАЦИЯ ПАТОГЕНА

ФИТОНЦИДЫ

ФИТОАЛЕКСИНЫ

ЛИШЕНИЕ ПАТОГЕНА САМОГО НЕОБХОДИМОГО

ЧТО ТАКОЕ КСЕНОБИОТИКИ

РАСПОЗНАТЬ,

КТО ЕСТЬ КТО

ИНДУКТОРЫ, ЭЛИСИТЕРЫ, ПРОВОКАТОРЫ

ЗАГАДКА СПЕЦИФИЧНОСТИ

СЕНСИБИЛИЗАЦИЯ,

ОТ ТЕОРИИ К ПРАКТИКЕ

ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА

СОРТ РЕШАЕТ УСПЕХ ДЕЛА

ПЕСТИЦИДЫ:

ИММУНИЗАЦИЯ

ВСЕ ВЫРАЩЕННОЕ СОХРАНИТЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПОСЛЕСЛОВИЕ

ИЛЛЮСТРАЦИИ[21]

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

INFO

notes

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

Л. В. Метлицкий, О. Л. Озерецковская

КАК РАСТЕНИЯ

ЗАЩИЩАЮТСЯ ОТ БОЛЕЗНЕЙ

*

Рецензенты:

В. Л. КРЕТОВИЧ, К. В. ПОПКОВА

Издательство «Наука», 1985 г.

ОТ АВТОРОВ

Эта книга рассказывает о защитных силах растений, их способности сопротивляться болезням, о механизмах растительного иммунитета. Признаться, слово «фитоиммунитет» звучит не слишком привычно. «Я знаю иммунитет человека, животных, наконец, дипломатический иммунитет, по растительный?» – однажды пошутил по этому поводу один из лидеров современной медицинской иммунологии академик Р. В. Петров. Говорят, что во всякой шутке есть доля правды. Действительно, фитоиммунитет пока еще не может похвастать столь блистательными успехами, как медицинская иммунология. Однако он существует. Иначе как же объяснить тот факт, что высшие растения, во много раз уступающие микроорганизмам по скорости размножения, пластичности и изменчивости, все же выживают и побеждают в борьбе с паразитами? Ведь сам факт сохранения и развития высших растений свидетельствует о том, что они не так уж и беззащитны по отношению к паразитам и что случаи их гибели от болезней являются скорее исключением, чем правилом. Иначе не могла бы существовать та форма жизни, которая сложилась на нашей планете.

Речь, естественно, идет о дикорастущих, а не о культурных растениях. Что касается последних, то сами условия их культивирования способствуют поражению болезнями. Культурные растения человеку приходится непрерывно защищать. Достаточно вспомнить, сколько используется ежегодно всевозможных пестицидов и других средств защиты растений. А как же в таком случае выживают дикие растения? Ведь их-то никто не защищает, а они гораздо слабее поражаются болезнями.

Но если дикорастущие растения не поражаются или слабо поражаются болезнями, то, значит, они обладают по отношению к ним иммунитетом, и тогда невольно возникает ряд вопросов. В чем состоит иммунитет растений и чем он отличается от иммунитета животных? Почему культивирование растений ослабляет их устойчивость, нельзя ли, познав механизмы фитоиммунитета, использовать их для защиты сельскохозяйственных растений от болезней?

Вопросов можно задавать много. Мы поняли, что нужна научно-популярная книга об иммунологии растений. Более того, нам самим захотелось ее написать. Но как и какую? Задача нелегкая, тем более что перед памп лежали блестяще написанные научно-популярные книги академика Р. В. Петрова «Беседы о новой иммунологии»^[1], английского научного обозревателя Д. Уилсона «Тело и антитело»^[2], профессора В. И. Говалло «Парадоксы иммунологии»^[3] и др.

Правда, все они посвящены медицинской иммунологии, которая благодаря своим выдающимся достижениям стала одной из центральных и наиболее увлекательных дисциплин современной биологии. Нам же предстояло написать книгу о фитоиммунитете, который до сих пор еще находится на положении Золушки в иммунологии вообще. Вероятно, одной из причин этому и является то, что фитоиммунологи пока еще мало популяризируют свою область знания. Между тем последние достижения фитоиммунологии не могут не заинтересовать иммунологов человека и животных и могли бы существенно дополнить эволюционные аспекты иммунных систем всего живого.

Нельзя пожаловаться на недостаток монографий по фитоиммунитету, однако среди них почти нет научно-популярных. Известно, что написать научно-популярную книгу гораздо сложнее, чем научную монографию. Правда, авторы научно-популярных книг могут широко пользоваться метафорами, аналогиями, ассоциациями, которые обычно отсутствуют в научных монографиях. Но использовать, их нужно с большой осторожностью, чтобы в погоне за популярностью не допустить упрощений и неточностей. Конечно, даже самая лучшая научно-популярная книга не может заменить научную монографию. И тем не менее научно-популярная литература сейчас привлекает к себе все большее внимание не только широкого круга читателей, но и узкого круга специалистов. Причин для этого немало. С одной стороны, не прекращается процесс дифференциации наук, а с другой, наоборот, стремление к их интеграции. Взять к примеру биологию. Буквально на глазах отпочковывались в самостоятельные и быстро развивающиеся области молекулярная биология, биоорганическая химия, вирусология и другие дисциплины… Вместе с тем развивается физико-химическая биология, призванная шире использовать точные подходы и методы физики и химии для познания механизмов, регулирующих самые интимные процессы, происходящие в ишвом организме.

Часто именно научно-популярные книги привлекают исследователей в смежную область знания, с тем чтобы решать ее проблемы, исходя из возможностей своей специальности. Ведь не случайно многие важные открытия последних лет совершены на стыке наук, на «ничейных землях», т. е. пограничных полосах между отдельными дисциплинами.

Поток научной информации в каждой области знания настолько стремителен, что даже специалисту невозможно за ним угнаться. Недаром говорят, что лишь тот, кто запасся путеводной идеей, может не захлебнуться в океане книг, журналов и статей. А что же тогда делать современному читателю? Научно-популярная книга должна помочь ему в этом, дать первое, самое общее, по одновременно вполне достоверное представление о состоянии знаний в той или иной области.

В написании данной книги мы руководствовались правилом, что читателю не обязательно входить во все детали науки. Цель книги – заинтересовать его нашей проблемой. В какой мере нам это удалось – судить читателю.

Пользуемся случаем выразить свою искреннюю признательность сотрудникам лаборатории иммунитета Института биохимии им. А. Н. Баха АН СССР II. И. Васюковой, Л. И. Чаловой, Г. И. Чалепко, Г. В. Леонтьевой, Т. А. Платоновой, Л. А. Юргаповой, К. А. Караваевой, с которыми нас связывают годы совместного труда всегда приносившие радость и удовлетворение.

ЖИЗНЬ РАСТЕНИЙ ПОД УГРОЗОЙ

Неужели наше счастье,

Наша жизнь от них зависит? Г. Лонгфелло^[4]

Прошло около девяти тысяч лет с того времени, как человек научился возделывать землю. В истории планеты это миг. В истории человечества за это время произошли потрясающие изменения. Нет нужды их перечислять – они хорошо известны. Они происходят на наших глазах, даже в жизни одного поколения людей. Но и сейчас, как и тысячи лет тому назад, все свои основные потребности человек удовлетворяет за счет растений. Между тем над их жизнью, и в первую очередь над жизнью культурных растений, нависла реальная угроза.

В 1970 г. в Лондоне состоялся III Международный конгресс, посвященный науке о пище и технологии ее производства. Программа конгресса была весьма обширной и привлекла ученых многих специальностей. И это неудивительно. Только полноценная пища является залогом здоровья, работоспособности, хорошего настроения, долголетия. Удивительной на первый взгляд была эмблема конгресса – земной шар, SOS-70 (рис. 1).

Рис. 1. Эмблема III Международного конгресса, посвященного науке о пище и технологии се производства

Это начальные буквы трех английских слов: «Save our souls! (Спасите наши души!)». На эмблеме конгресса те же три буквы являлись начальными трех других английских слов, но весьма созвучных первым: «Science of survival (Наука о выживании)». Выжить при недостатке пищи, вследствие чего треть населения нашей планеты недоедает, а треть просто голодает.

Основой современного учения о потребностях человека в тех или иных продуктах является концепция о сбалансированном питании. Согласно этой концепции обеспечение нормальной жизнедеятельности человека возможно только при условии его снабжения определенным количеством энергии и многими самыми различными по химической природе веществами (аминокислотами, витаминами, минеральными соединениями), каждому из которых принадлежит своя специфическая роль в процессе жизнедеятельности. К тому же необходимы запасы продовольствия на случай стихийных катастроф. Человечеству предстоит решить грандиозную и многогранную проблему, включающую социальные, политические, экономические, демографические, медицинские и другие аспекты. Ее успешное решение неразрывно связано с обеспечением надежной защиты сельскохозяйственных растений от болезней, вредителей и сорняков.

Во всех странах мира немало сделано для защиты урожая от потерь. Однако потери урожая от вредителей и болезней продолжают оставаться огромными – на уровне 35–40 и даже 50 %^[5]. Данные мировой статистики интересны и поучительны. Так, средний человек планеты расходует на продукты питания примерно столько ясе, сколько он тратит на защиту растений. «Создается впечатление, что чем интенсивнее ведется борьба с вредителями и болезнями, тем быстрее повышается их вредоносность, усиливается численность вредителей, болезни завоевывают новые территории»^[6].

В чем же дело? Этот вопрос волнует не только специалистов, по и общественность всего мира. Ofi служит предметом острых дискуссий на научных конгрессах, его обсуждение не сходит со страниц специальных журналов И широкой печати.

Потребовалось время, чтобы прийти к неоспоримому выводу – огромные потери уроягая являются делом рук человеческих. Разные точки зрения высказываются по поводу стратегии и тактики защиты урожая от потерь. Но все согласны с тем, что интенсификация и концентрация сельскохозяйственного производства одновременно создают и более благоприятные условия для развития возбудителей болезней и вредителей. Тем более важно выяснить истинные причины, способствующие их развитии). Таких причин много.

Вот некоторые из них.

Первая причина состоит в том, что освоение новых территорий, продвижение земледелия в районы, где оно ранее не развивалось, приводит к разрушению исторически сложившихся в природе биологических сообществ, называемых биоценозами. В их число входит все живое на Земле, где каждый вид животных и растений в ходе эволюции настолько приспособились друг к другу, что существование одного вида зависит от другого, а всех вместе – от взаимодействия с окружающей средой. Вполне понятно, что в случае исчезновения в биоценозе одного представителя неизбежно возникают благоприятные условия для развития другого, который может оказаться весьма опасным для сообщества в целом. В определенной мере это касается и возбудителей болезней, которых известный зоолог В. Н. Беклемишев на основании анализа большого числа данных рассматривает как необходимых членов биоценозов. Их роль состоит в регулировании численности нормальных членов сложившихся биоценозов и в их защите от вторжения чуждых элементов.

Не всегда можно быстро разобраться в последствиях, связанных с нарушением мирного сосуществования биоценозов. Так, по данным известного энтомолога Г. Я. Бей-Биенко, в целинной степи обитают 312 видов насекомых, среди которых преобладают 38. На возделанном же пшеничном ноле насчитывается 135 видов, а доминантных только 19. Казалось бы, что для защиты пшеницы от вредителей это хорошо. По зато численность отдельных насекомых, личинок и куколок на одни квадратный метр поразительно разная: на целине —106, а на засеянной пашне – 332. И далее, если на целине, например, зерновая совка не причиняет вреда диким злаковым травам, то после посева пшеницы ее численность настолько сильно возрастает, что она становится одним из наиболее опасных вредителей этой ценнейшей сельскохозяйственной культуры.

Другой пример. В природных биоценозах растения мало страдают от корневых гнилей. Однако на пахотных землях корневые гнили, вызываемые чаще всего грибами, стали весьма опасными болезнями многих сельскохозяйственных растений. Фитопатологи их даже так и называют «грибами пахотных земель». Усиление их пара-янтарных свойств происходит за счет ослабления содержащихся в почве сапрофитных микроорганизмов.

Одно сорное растение может поглотить в 2 раза больше азота и фосфора, в 4 раза больше калия и воды, чем культурное. И хотя на долю сорняков приходится относительно малая часть всех растений, они могут создавать серьезную угрозу сельскому хозяйству. Сорняки не только снижают урожай, но являются очагами распространения многих вредителей и возбудителей болезней. Так, пырей и другие дикие злаки служат переносчиками возбудителей желтой и стеблевой ржавчины, мучнистой росы, корневых гнилей.

Вторая причина связана с постепенным сокращением числа растений, используемых сельским хозяйством. Из 300 видов растений, окультуренных человеком в разные времена для продовольственных целей, в настоящее время только 12 видов составляют 75 % всего мирового производства сельскохозяйственной продукции. Нужно сказать, что в древности пища людей была значительно более разнообразней. Теперешнее единообразие не оставляет возможности для эволюции. Чрезмерная стандартизация организмов со временем наказывается вымиранием. Замечено, что с каждым исчезающим видом гибнут десятки видов других организмов, что опять-таки приводит к серьезным нарушениям в биоценозах. Чем больше видов входит в состав биоценоза, тем шире их генетическое разнообразие, тем больше возможностей для приспособления к условиям внешней среды и тем выше устойчивость каждого вида.

Третьей причиной является посев семенами одного сорта на больших площадях для унификации агротехники, для получения однородного по качеству урожая. Для унификации методов его хранения и промышленной переработки это очень важно. Однако генетическое однообразие приводит к тому, что возбудители болезней довольно быстро преодолевают устойчивость растений к ним. В результате новые сорта растений, которые еще сравнительно недавно сохраняли свою устойчивость к возбудителям болезней в течение десятилетий, начинают поражаться ими уже через 5–7 лет. Например, средняя полезная жизнь сорта, устойчивого к стеблевой ржавчине, сейчас составляет не более 5 лет, после чего он начинает поражаться новой расой возбудителя этой болезни.

Четвертая причина состоит в том, что с расширением сельскохозяйственного производства происходит продвижение новых видов и сортов растении в новые районы, расположенные далеко от центров, где формировались их дикие предки. Попадая в новые районы, эти сорта чаще всего уступают по своей устойчивости своим предкам. С продвижением растений в новые районы в них проникают и новые для этих мест вредители и болезни (например, появление в СССР колорадского жука, американской белой бабочки и др.). В результате возникают опустошительные эпифитотии (эпидемии в растениеводстве).

Пожалуй, наиболее впечатляющим примером опустошительности эпифитотий был фитофтороз картофеля, заболевание которым повлияло на судьбу целой нации. Недаром тот, кто впервые описал это заболевание, – немецкий ботаник А. де Бари – назвал ее фитофторой, что означает «пожиратель растений». До 1840 г. фитофтора отсутствовала в Европе. Ее родина Мексика, откуда она в начале 1840-х годов и была завезена в Европу. Вначале это были только отдельные вспышки болезни в разных частях Франции, Бельгии и Англии, поскольку засушливое лето 1844 г. не благоприятствовало распространению болезни. Зато следующие 1845–1846 гг. стали трагическими для судеб народов Северной Европы, и особенно Ирландии, где картофель составлял основной продукт питания. а 2 млн. ирландцев питались исключительно картофелем. Размеры бедствия стали ясны к августу 1846 г., когда все растения на многих картофельных полях были уничтожены. Начался массовый голод, от которого погибли более миллиона человек, тогда как два других миллиона эмигрировали за океан.

Пятая причина связана с непрерывным повышением пищевой полноценности культурных растений, что достигается с помощью селекции, интродукции, агротехники. Но все, что полезно для человека и животных, в такой же мере полезно и для возбудителей болезней и вредителей растений. Благодаря повышению питательности растений паразитирующие организмы могут удовлетворять свои потребности в пище при меньших затратах энергии и использовать высвобождающиеся резервы для еще более быстрого размножения и повышения своей жизнедеятельности.

Показательны в этом отношении результаты селекции некоторых злаковых растений на повышение в них содержания так называемых незаменимых аминокислот, т. е. тех, которые человек и животные самостоятельно синтезировать не могут и должны получать в готовом виде вместе с пищей. А многие растения, весьма богатые по общему содержанию белков, содержат мало незаменимых аминокислот. В результате отсутствия хотя бы одной из них в организме может прекратиться синтез ряда белков, играющих первостепенную роль в нормальной жизнедеятельности. Не зря белки называют протеинами (от греческого протос – первостепенный). По этой же причине многие селекционеры сосредоточили свои усилия на повышении содержания в злаках незаменимых аминокислот, и в первую очередь наиболее дефицитной – лизина. Но стоило только добиться первых положительных результатов, как вскоре обнаружилось, что сорта, более богатые лизином, стали и более уязвимыми для паразитов. Дошло до того, что недавно был даже предложен метод определения незаменимых аминокислот в зерне по анализу личиночных шкурок мучного хрущака, питающегося этим зерном.

Селекция на качество заставляет также «убирать» из состава растений так называемые вторичные метаболиты (алкалоиды, гликозиды, фенолы), которые хотя и ухудшают питательные и вкусовые свойства урожая, но вместе с тем являются факторами его устойчивости к болезням.

Можно указать и на другие причины высоких потерь урожая, и совсем не обязательно в названной последовательности. Но даже из того, что сказано, вытекают важные практические выводы. И важнейшими из них являются два, неразрывно между собой связанные.

Во-первых, вместе с концентрацией и интенсификацией сельского хозяйства возникают одновременно и более благоприятные условия для развития болезней, вредителей и сорняков. В этих условиях многие прежние методы защиты урожая, вполне отвечавшие требованиям небольшого хозяйства, оказываются малоэффективными и даже вовсе неосуществимыми. Нужны новые подходы и методы защиты растений с максимальным, конечно, использованием многовекового опыта земледелия.

Во-вторых, применение новых подходов неизбежно связано с вмешательством в природу. Но при этом надо учитывать не только видимый эффект, но и максимально предвидеть все возможные отрицательные последствия в будущем.

Современная экология – наука о взаимоотношениях организмов и окружающей среды в одинаковой мере отвергает две крайние точки зрения, все еще встречающиеся по данному вопросу. С одной стороны, голый прагматизм, оправдывающий все средства для спасения от голода (нельзя умирать от голода сидя на мешке с золотом во имя будущих поколений). С другой стороны, экологический утопизм, отвергающий химические средства защиты растений и призывающий вернуться назад к природе.

Все очевиднее становится, что за вмешательство в природу надо платить и с ней нельзя вступать в конфликт. Еще до внедрения своего открытия в сельскохозяйственное производство ученому следует знать о том, каким образом оно может повлиять на биосферу в будущем. В этом состоит великая ответственность ученых перед природой и обществом.

ОСНОВОПОЛОЖНИК УЧЕНИЯ

О ФИТОИММУНИТЕТЕ

Если ты выстрелишь в прошлое из пистолета,

будущее выстрелит в тебя из пушки. Р. Гамзатов^[7]

Общеизвестно, что успехи науки XX в. определяются не столько открытиями отдельных талантливых ученых, сколько объединенными усилиями коллективов, способных превратить эти открытия в мощные направления науки и обеспечить их практическое применение. В связи с этим все более важную роль начинают играть ученые, сочетающие в себе талант исследователя и организатора. Таких ученых сравнительно немного, и их имена становятся быстро известными во всем мире. Но даже среди них уникальная роль принадлежит выдающемуся советскому биологу Николаю Ивановичу Вавилову. Именно поэтому ЮНЕСКО приняло решение отметить в 1987 г. во всем мире столетие со дня его рождения.

О Н. И. Вавилове, с именем которого связано становление и развитие многих направлений в биологии, в том числе и фитоиммунологии, написано очень много – писали его соратники, ученики, историки науки, писатели. И тем не менее в книге о фитоиммунологии мы не можем не рассказать о ее основоположнике.

1920 год. Гражданская война. Страна разорена. Не жалея сил, отказывая себе в самом необходимом, народ трудился над восстановлением разрушенного хозяйства. Огромным было стремление народа к науке и культуре, к строительству новой жизни. В такой обстановке собрался III Всероссийский съезд селекционеров. На трибуне 33-летний, но уже хорошо известный профессор. Зал с затаенным дыханием слушает об открытии им параллельной изменчивости у близких видов и родов растений. Свое открытие Николай Иванович назвал законом гомологических рядов в наследственной изменчивости (от греческого «гомос» – соответственный, подобный). Суть закона коротко сводится к тому, что все виды растений, отличаясь друг от друга характерными свойствами, вместе с тем имеют много сходного. Поэтому, обнаружив изменчивость признаков у одного рода или вида, можно ожидать подобную же изменчивость и у других близких нм видов и родов.

Делегаты съезда аплодируют молодому ученому. Его исследования открывают новые, ранее неизвестные пути планомерного поиска иммунных форм среди огромного числа растений, нужных человеку. Вновь открытый закон сравним с периодической системой Д. И. Менделеева, позволяющей предсказывать существование новых химических элементов с определенными свойствами.

Впервые было дано научное обоснование распределению различных форм культурных растений по земному шару. Результаты этих поистине грандиозных по замыслу и масштабам исследований легли в основу фундаментального труда «Учение о происхождении культурных растений после Дарвина». В поисках необходимых для сельского хозяйства растений Николай Иванович исколесил чуть ли не всю планету. Это не был поиск вслепую, а целенаправленные экспедиции по научно обоснованным маршрутам. Он сумел проникнуть в труднодоступные районы Азии, Африки, Южной Америки, не посетив, вероятно, Австралию потому, что она не представляла интереса для поиска нужных для сельского хозяйства растительных форм (так оно и оказалось впоследствии).

В результате Н. И. Вавилов вместе со своими сотрудниками создали самую цепную в мире коллекцию семян, она включает более 250 000 образцов растений, принадлежащих 1740 видам. Коллекция является как бы живой, поскольку непрерывно высевается и изучается более чем в 100 различных по почвенно-климатическим условиям районах Советского Союза. Опа служит неиссякаемым кладезем для создания новых сортов сельскохозяйственных растений, превосходящих старые по урожайности, скороспелости, засухоустойчивости, морозоустойчивости, устойчивости к болезням, пищевым и технологическим достоинствам.

Мы начали свой рассказ о Н. И. Вавилове с его доклада на съезде селекционеров, так как именно селекции в значительной мере были подчинены его исследования в области фитоиммунитета. Придавая большое значение всем способам защиты растений от болезней, он все же считал, что радикальное решение проблемы может быть достигнуто путем широкого использования иммунных сортов.

Теме иммунитета растений, как любимому детищу, Николай Иванович оставался верен всю свою жизнь, несмотря на широкий спектр своих интересов, многогранность деятельности и огромную занятость.

Свои исследования по фитоиммунитету П. И. Вавилов начал с изучения устойчивости хлебных злаков к паразитарным грибам в Петровской, ныне Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Серию важных исследований он выполнил также в Англии, где ему была предоставлена обширная коллекция пшениц разных видов и сортов. После 8 лет упорного труда, в 1919 г., Н. И. Вавилов опубликовал свою работу «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям», которую посвятил памяти великого исследователя иммунитета Ильи Ильича Мечникова. Ничего подобного в мировой литературе еще не было.

Так были заложены научные основы учения об иммунитете растений к болезням.

Следующая монография, изданная в 1935 г., называлась «Учение об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям (применительно к запросам практики)». Интерес к данной проблеме во всем мире непрерывно возрастал. Н. И. Вавилов писал, что огромный фактический материал и специфичность области взаимоотношений растения-хозяина и паразита, а также своеобразная экспериментальная методика в этой области дают все основания к выделению особого раздела ботанической науки – фитоиммунологии, или иммунологии растений.

В 1961 г., спустя 15 лет после смерти ученого, были впервые опубликованы рукописные материалы под названием «Законы естественного иммунитета растений к инфекционным заболеваниям (ключи к нахождению иммунных форм)».

Все работы Н. И. Вавилова по фитоиммунологии теснейшим образом связаны с генетикой, которой ученый самозабвенно служил и не изменял ни при каких обстоятельствах. Именно им были впервые разработаны в нашей стране генетические основы фитоиммунитета. В результате если изучение механизмов устойчивости растений и практического их применения все еще отстает от медицинской иммунологии, то в области генетики иммунитета медицинская иммунология давно широко пользуется достижениями фитоиммунологии.

В этих небольших заметках нет возможности даже кратко изложить учение Н. И. Вавилова об иммунитете. Да и в этом нет особой необходимости, поскольку к нему еще не раз придется вернуться в дальнейшем. Гораздо важнее, по-видимому, попытаться здесь отразить его влияние на развитие современной фитоиммунологии. А оно и сейчас очень велико и плодотворно. Можно привести немало примеров о высоком даре ученого научно предвидеть, о его умении по достоинству оценить и увидеть перспективность тех или иных направлений исследований.

Н. И. Вавилов установил, что первой и основной закономерностью, определяющей существование видов и сортов, иммунных к тому или иному паразиту, является специализация паразитов, приуроченность их к определенному кругу растений. В эволюции же паразитизма явление специализации является основным. Поэтому Н. И. Вавилов призывал селекционеров, прежде чем приступить к селекции на иммунитет, познавать биологию паразитов, степень их специализации. Чем уже специализация паразита по родам и видам растений, тем больше шансов на нахождение иммунных форм в пределах отдельных видов.

Четкая сбалансированность отношений между растением-хозяином и паразитом выражена далеко не всегда и не везде. Она возникает лишь в районах, являющихся совместной родиной растения и его патогена, в результате их так называемой сопряженной эволюции. Именно в таких районах и были обнаружены растительные формы, иммунные ко многим болезням, как это и предсказывал И. И. Вавилов. Иными словами, для того чтобы произошла взаимная притирка, растение и его паразит должны длительное время сосуществовать.

Когда Н. И. Вавилов проводил свои исследования о природе фитоиммунитета, высказывались разные, порой диаметрально противоположные точки зрения. Их авторы часто старались связать иммунитет с одним каким-то свойством растения, отметая другие. Н. И. Вавилов, внимательно разобрав их, убедительно показал, что иммунитет представляет собой «сумму из множества слагаемых». Такое определение фитоиммунитета, ставшее крылатым, стимулировало проведение фитоиммунологических исследований в самых разных направлениях и привлекло к ним специалистов разного профиля – фитопатологов, биохимиков, генетиков, физиологов.

И еще пример научной проницательности II. И. Вавилова. сыгравший важную роль в развитии современной фитоиммуиологии. Известно, что приобретенный иммунитет, играющий решающую роль в защите человека и животных от болезней, очень ограниченно используется применительно к растениям и, по существу, еще не имеет практического значения для их защиты от болезней; А. в те времена даже сама возможность приобретенного иммунитета растений отрицалась.

Полвека тому назад известный американский фитопатолог Честер на основании обобщения результатов выполненных к тому времени исследований пришел к выводу, что доказательства приобретенного иммунитета у растений слабые, путаные и полны противоречий. Диаметрально противоположный вывод сделал Н. И. Вавилов, который писал, что отрицать теоретическую возможность и наличие приобретенного иммунитета у растений не приходится. Он придавал большое значение развитию исследований в этом направлении, и его авторитетное мнение несомненно служит и сейчас важным стимулом для проведения исследований по иммунизации растений, ставшим в настоящее время одним из центральных направлений в фитоиммунологии.

Нельзя не сказать хотя бы несколько слов о Николае Ивановиче Вавилове как о человеке, о котором буквально ходили легенды, легенды живые, исходившие от людей, его близко знавших. Необычайно широкими были спектр его интересов, энциклопедические знания и поистине фантастическое трудолюбие. «Жизнь коротка, нужно спешить», – часто повторял он и действительно спешил, не теряя пи дня, ни часа для работы. Большую часть своей жизни он провел в пути, экспедициях. Радушие, простота, жизнерадостность создавали вокруг него обстановку, в которой каждому хорошо работалось и легко дышалось.