За порогом вражды - Вадим Иванович Назаров
Установлено, что такой необычный симбиоз существует между несколькими видами брюхоногих, с одной стороны, и зеленых и красных водорослей — с другой. Вот уж подлинно благодатный материал для изучения автономии растительных органелл в чужеродных тканях! Сейчас некоторые исследователи пытаются экспериментально проверить очень интересную гипотезу: не начнут ли моллюски переваривать зеленых кормильцев, если искусственно удалять продукты их фотосинтеза?
Практически важные результаты сулит изучение того, как регулируется размножение эндосимбионтов.
Туберкулезные палочки — возбудители опасной болезни, но они далеко не всегда патогенны. В организме многих людей палочки живут в небольшом числе совершенно незаметно, не проявляя своего вредоносного характера, и человек даже не подозревает об их присутствии. Очевидно, организм таких людей способен энергично сдерживать их размножение и активность. По вполне понятным причинам было бы очень важно выяснить, каким образом это ему удается.
Познать сложное явление без подсобных данных и аналогий очень нелегко, и о биохимической стороне контроля организма над патогенными микробами ничего не известно. Не могут ли и тут прийти нам на помощь некоторые животные с находящимися в них эндосимбионтами? Действительно, в случае с "мирными" туберкулезными палочками немногое отделяет их взаимоотношения с организмом-хозяином от компилируемого симбиоза.
Мы видели, что уже низшие животные способны обуздывать плодовитость своих постояльцев и в идеале синхронизировать их размножение со своим собственным. Какая-нибудь крошечная одноклеточная парамеция уже в состоянии задать симбиотической хлорелле и частичкам каина выгодный для себя темп размножения.
В живой природе действует много общих законов и принципов. Можно думать, что и принцип, лежащий в основе регуляции эндо-симбионтов и паразитов, един для низших и высших животных и для самого человека. Разгадать же его у просто организованных форм, наверное, легче. Когда это будет сделано, появятся новые возможности борьбы с болезнями и вредителями сельского хозяйства.
Даже паразиты косвенно могут сослужить человеку добрую службу. В 1934 году зоолог Ч. Везенберг-Лунд, работавший в Дании, напал на необычно крупных прудовиков (одна из самых распространенных форм пресноводных моллюсков). Поначалу ученый подумал, что перед ним новая, еще никем не описанная разновидность, но, произведя вскрытие животных, обнаружил, что все они обильно заражены личинками плоских червей — трематод. Паразиты и были виновниками больших размеров моллюсков.
С того времени, как впервые стал известен подобный факт, явление увеличения размеров тела под влиянием паразитов (его назвали гигантизмом) обнаружили у многих других животных. Крысы, кровь которых была заражена трипанозомой Леви, достигали размеров крупной кошки; мыши и хомяки, пораженные личинками одного из ленточных червей, вместо того чтобы худеть, сильно жирели. В ряде случаев даже ягнята от присутствия нематод быстрее прибавляли в весе. Вот вам и истощение паразитом своей жертвы! Нечто сходное открыли и у растений.
Перспективы возможного хозяйственного использования этих неожиданных способностей некоторых паразитов ясны без пояснений. Если бы, скажем, удалось сыскать подходящего паразита, безвредного для человека, и ввести его, скажем, бычкам или свиньям, то мы получили бы лишние тонны мяса. На Западе попытки подобного рода уже делаются по отношению к устрицам.
Однако для достижения желанной цели вовсе нет необходимости заражать животных самими паразитами. Достаточно выделить из них вещество, побуждающее к сильному росту, и впрыснуть его соответствующим восприимчивым "хозяевам". А еще лучше точно установить его химическую природу и научиться синтезировать промышленным способом. Этим ученые сейчас и занимаются.
Экзотические симбиозы, указывающие путь к высоким урожаям
Чтобы определить точно, сколько животные и растения наращивают живого вещества (биомассы), экологи ввели понятие продуктивности. Измеряют ее величиной биомассы, производимой на единицу площади, занятой изучаемым видом, за сутки или за год. Если от этой общей величины отнять биомассу, которую организмы тратят на дыхание (т. е. на поддержание своей жизни), то как раз и получится чистый прирост живого вещества, или чистая продуктивность. Этим показателем пользуются для сравнения возможностей разных организмов и целых сообществ. (Оперируя этим понятием, мы ради краткости пустим определение "чистая".)
Экологи ориентировочно подсчитали среднюю продуктивность разных сообществ и отдельных сельскохозяйственных культур под разными широтами и в разных районах земного шара. И вот оказалось, что первые места по продуктивности в морской среде заняли коралловые рифы, а на суше — вечнозеленые тропические леса. То есть биологические сообщества, всеми делами которых заправляют симбиозы!
В нашей стране нет ни тех, ни других. Казалось бы, стоит ли нам тогда ими заниматься? Но советские научно-исследовательские суда все чаще направляются в Карибское море, в Тихий и Индийский океаны, к царству коралловых рифов. И влечет их туда вовсе не праздный интерес к экзотике. Настойчиво изучая живое население рифов, совершающиеся в коралловых сообществах обменные процессы, ученые стремятся найти разгадку их необычайной продуктивности. Когда она будет найдена, принципы, "работающие" на благо кораллового сообщества, возможно, удастся с успехом применить для освоения ресурсов Мирового океана и их непрерывного возобновления. Такова главная проблема, поставленная перед людьми этим замечательным творением природы.
Поражает то, что, будучи одним из самых продуктивных биологических сообществ на нашей планете, коралловые рифы омываются самыми бесплодными водами (некоторые экологи подсчитали, что по продуктивности первые превосходят вторые в 120 раз!). Живые рифы — это цветущие оазисы в соленой морской пустыне.
Первооснова продуктивности водных сообществ — мириады микроскопических водорослей-фотосинтетиков, составляющих фитопланктон. Их развитие зависит от света и растворенных в воде солей азота и фосфора (так называемых биогенов). Те же потребности и у симбиотических водорослей кораллов. Света в тропиках избыток, а вот биогенов практически нет. Без биогенов же никакие водоросли не могут строить органическое вещество, а следовательно, кормить кораллы и население рифа. Этот факт и пробудил у некоторых ученых сомнение в том, что высокая продуктивность кораллового сообщества всецело зависит от фотосинтеза зооксантелл.
С другой стороны, остается непреложной истиной, что риф постоянно и щедро отдает органику и биогенные соли многочисленным потребителям. Сколько организмов всевозможных размеров и рангов трудится денно и нощно над его разрушением! Какое обилие морских птиц кормится за счет его обитателей! Рифы — один из главных источников существования и для местного населения. Кажется, что неустанный прилив бесплодных вод тоже способен только отпять накопленное ими богатство. Какие же материальные силы его пополняют? Наука еще не в состоянии дать окончательный ответ на этот вопрос. Однако кое-что уже проясняется.
Не так давно на атоллах Тихого океана довелось побывать советскому экологу 10. И. Сорокину. Его поразила на рифах необычайная плотность
