Природа. Человек. Закон - Городинская Виолетта Семеновна
Еще больше, понятно, в почве микроорганизмов. В грамме земли их содержится более 100 миллионов! А сколько на гектаре, сосчитайте сами, мы за это не беремся.
Вот всю-то эту живность, обусловливающую плодородие почвы, основу ее жизни и самовозобновления в веках и тысячелетиях, и убивают ядохимикаты: инсектициды — червей, насекомых, личинок, бактерий; гербициды и фунгициды — водоросли и грибы. И почва умирает, становится просто грунтом, из которого даже минеральные соли, необходимые, кроме органических соединений, для нормального роста и развития растений, вымываются водою свободно и беспрепятственно. Ибо земля потеряла ту структуру, которая присуща живой почве.
Падают урожаи. Ослабленные недоеданием, неполучением необходимых для нормального развития веществ — всего их многообразного органо-минерального комплекса, растения с большой силой атакуются насекомыми, которых мы именуем вредителями, но которые в биосферном организме исполняют одну из самых важнейших функций — убирать ослабленные, нежизнеспособные экземпляры растений, чтобы дать место и возможность произрастать и давать потомство здоровым особям. Здоровые растения, как правило, приспособлены к тому, чтобы эффективно отражать нападение травоядных насекомых.
В сущности, мы только сейчас начинаем понимать, правда, не окончательно, но все же достаточно глубоко, почему травы, кустарники, деревья, растущие на лугах и в лесах, не уничтожаются подчистую самыми разнообразными — от гусеницы до коровы — травоядными животными. Посмотрите на лист какого-нибудь растения: вот одна дыра, проеденная гусеницей, вот другая, но сам листик цел. Рядом другие листья других растений с двумя-тремя дырками, но столь же целых, зеленых, живых. Почему это гусеница перебегает с одного места на другое? Ради моциона, чтобы нагулять аппетит? Едва ли. Гусеница неповоротлива и нетороплива и сползти с одного растения, а потом взобраться на другое стоит ей большого труда. Гораздо спокойнее и полезнее для нее было бы съесть весь лист без остатка, а потом приняться за второй, третий, пятый, десятый… Однако этого, как мы видим, она не делает. Конечно же, не ради того, чтобы сохранить в живых растение на будущее. Что же гонит ее прочь?
Сегодня это уже известно — само растение и прогоняет прожорливое животное, в некоторых случаях экстренно синтезируя отпугивающие, а часто и ядовитые именно для этого вида животных вещества.
Даже тот, кто никогда не был картофелеводом, и вообще не знает, на каком дереве растет картошка, и тот наслышан о прожорливости колорадского жука, уничтожающего сотни и тысячи гектаров беззащитных — ведь ни убежать, ни отмахнуться, ни прибить эту нечисть, как это делают животные, они не могут — картофельных посадок. Надо сказать, что картофель сравнительно хорошо защищен от нападения других обжор насекомых: содержащийся в его ботве соланин ядовит для подавляющего большинства животных, в том числе и человека, но человек ботву не ест, а позеленевшие на солнечном свету и потому содержащие соланин клубни отбрасывает. Колорадский же жук это ядовитое вещество просто обожает — такие уж у него извращенные вкусы, тем более что соланин для него не только безвреден, но даже полезен. Еще не совсем ясно, играет ли он роль в обменных процессах организма жука, но во всяком случае известно, что накопленный в тканях и клетках этот яд служит действенной защитой насекомому от нападения птиц, грызунов, других любителей полакомиться жуками — один раз невзначай попробуют и, если выживут, в следующий раз не захотят и приблизиться. Потому и имеет колорадский жук самую яркую предупреждающую окраску — оранжевые с черным полосы, — которая прямо заявляет всему миру: «Не тронь меня, а то худо будет!»
Как видите, жук этот так приспособился, что ничего его вроде бы не берет. Что остается делать беззащитному растению? Сложить в отчаянии листья и отдаться на милость обжоры? Он наверняка не помилует — обгложет до предела. А ведь жить-то хочется. И еще как хочется! И картофель решает — уж коли никто не может помочь — защититься сам. Через 1–2 часа, после того как колорадский жук прогрыз первую, еще крошечную дырочку в листе, в ботве начинают синтезироваться специальные белковые соединения, которые, попадая в пищеварительный тракт жука, ингибируют, проще сказать, выводят из строя протеиназы, те самые ферменты, что участвуют в расщеплении поедаемых жуком растительных белков. Таким образом, сколько бы насекомое ни объедало листьев, как бы ни набивало желудок, толку от этого никакого. Растительные белки остаются в пищеварительном тракте, так сказать, в своем первозданном виде, не перевариваются, а значит, не усваиваются организмом. Можно набивать себе брюхо хоть до заворота кишок, но ни сил, ни аминокислот для строительства и обменных процессов клеток насекомого так и не прибавится. Наоборот, работа по поеданию бесполезной пищи только убавляет и силы и белковые запасы колорадского жука. Поэтому он, почуяв, что дело худо, спешно улепетывает от опасного для его жизни растения на рядом стоящий куст. Прогрызает первую дырочку в листе и… все начинается сначала.
Да, картофелеводы не раз с горечью наблюдали, что нашествие колорадских жуков оставляло на огороде или большом поле только сиротливо торчащие голые стебли ботвы. Происходило это потому, что нашествие жуков было массовым и картофель не успевал синтезировать ингибиторы протеиназы. Только через сутки во всех надземных частях растения обнаруживается достаточная концентрация ингибиторов, а спустя двое суток этих веществ накапливается в ботве сравнительно с другими растворимыми белками громадное количество — свыше 2 процентов. И когда на кусте кормится 1–2 жука, растение успевает изготовить защитные вещества, но вот если сразу же на него нападают одна-две сотни насекомых, они, конечно, успевают объесть все листья задолго до того, как синтезируется необходимая концентрация ингибиторов протеиназы.
Кстати, эти ингибиторы отнюдь не редкостная в природе вещь. Большинство растений синтезируют их и откладывают в семена — для защиты от поедания семян насекомыми — загодя, задолго до того, как они попадут «на зуб» насекомым. Только у картофеля, томатов и, по-видимому, некоторых других растений ингибиторы начинают вырабатываться в экстренных случаях нападения на растение.
Сам механизм экстренной выработки защитных средств достаточно широко распространен в природе. И ингибирование протеиназ еще довольно милостивое, хоть и неприятное средство защиты. Более изощренные способы применяют другие растения. Один из видов пихты, например, в ответ на нападение насекомого — пихтового гермеса — начинает создавать в своих тканях не что иное, как ювенильный гормон насекомого — ювабион.
По-видимому, всем известно, что метаморфоз насекомых проходит в несколько-стадий — от личинки до взрослой особи. Но далеко не каждый знает, что контролирование всех стадий превращения, скажем, гусеницы в бабочку производится гормонами — личиночным (или гормоном линьки) и ювенильным. Именно эти гормоны в строго определенное время включают механизмы обменных процессов, которые и образуют переход личинки в куколку, куколки в бабочку. И если личиночный гормон сопутствует всем стадиям метаморфоза — контролирует линьку наружной оболочки или кожицы, другие процессы, пока насекомое не превратится во взрослую особь, то интересующий нас ювенильный гормон ответствен только за самые ранние стадии метаморфоза. Причем, чем выше стоит насекомое на эволюционной лестнице, чем более оно развито, тем сильнее его ювенильные формы отличаются от форм взрослых особей — до окукливания они проходят несколько стадий.
Вот этот-то ювенильный гормон и выделяет пихта в ответ на нападение гермеса. Казалось бы, что и том плохого? Помогает даже, не надо самому насекомому его вырабатывать. Но в том-то и дело, что гормон этот попадает в организм насекомого совершенно не вовремя. Личинка еще не накопила сил и соответствующих питательных веществ, еще не развила как следует все полагающиеся органы, а тут ей выделенный пихтой гормон дает совершенно безапелляционную команду — переходи в следующую стадию! Организм личинки беспрекословно исполняет гормональный приказ и в результате из дефектной личинки и куколки рождается взрослая особь, которая, если даже и выживет (все зависит от времени, когда ювабион пихты скорректировал метаморфоз. Чем позже это происходит, тем жизнеспособнее оказывается насекомое), то размножаться уже не сможет.
