Год в «Звездолете»

Вокруг каждого растения, точно так же, как и вокруг человека, создается своеобразный микромир. В космических оранжереях нельзя допустить, чтобы представители флоры оказывали неблагоприятное действие на человека или друг на друга. Известно, что все растения в процессе жизнедеятельности неизбежно выделяют через корни и листья различные вещества – продукты обмена, – которые смогут оказывать то или иное воздействие на своих соседей. Это свойственно не только растениям, но и всему живому. Любой организм, осуществляя обмен веществ с окружающей средой, получает необходимые ему вещества и выделяет ненужные метаболиты, изменяя окружающую среду и оказывая воздействие на другие организмы. Оно может быть положительным, приводящим к улучшению их роста и развития или, по крайней мере, не оказывающим неблагоприятного влияния. В этих случаях принято говорить о биологической совместимости. В случаях угнетающего воздействия одних организмов на другие говорят о биологической несовместимости.

В практике земледелия и лесоводства приходится считаться с этими понятиями. Например, известно, что вика с овсом в совместных посевах дают больший урожай, горох с викой плохо уживаются, а посевы гороха с кукурузой оказывают друг на друга неблагоприятное воздействие. Из ели и лиственницы, дуба и липы можно создать хорошие лесные насаждения, а дуб и ясень, дуб и белая акация, сосна и бузина взаимно угнетаются.

Контакты растений могут осуществляться через окружающую среду, а также непосредственно. Борьба их за основные факторы внешней среды, например, за свет, элементы корневого питания, влагу, углекислоту, может быть значительно ослаблена путем создания для них наилучших условий. Поэтому на первый план выступает взаимное влияние растений, осуществляемое ими через метаболиты, выделяемые всей поверхностью растений. Среди выделений обнаруживаются минеральные соли, аминокислоты, органические кислоты и другие высокомолекулярные соединения.

Венский физиолог Г. Молиш провел следующий опыт. Он поместил вместе ветки яблони и желтой акации, и через несколько дней листья акации опали. Горох, помещенный в «яблочный воздух», сначала перестал расти, а затем пожелтел и погиб. Позже ученые исследовали этот «яблочный воздух», и оказалось, что он содержит ненасыщенный углеводород – этилен, действующий на некоторые растения угнетающе. Впрочем, тот же этилен ускоряет созревание яблок, томатов и цитрусовых.

Хорошо знакомые всем запахи цветов, хвойного леса, цитрусовых растений, картофеля или томатов есть не что иное, как летучие выделения растений. Они делятся на колины и фитонциды. Колины оказывают положительное или отрицательное воздействие на растения. А фитонциды угнетают или усиливают рост микроорганизмов.

Между колинами и фитонцидами нельзя провести резкой границы, так как многие колины действуют губительно и на микроорганизмы, и на высшие растения, часто доводя их до гибели. Сирень и ландыш в одной вазе увянут гораздо быстрее, чем стоящие отдельно друг от друга.

Лук и чеснок обладают уникальными бактерицидными свойствами. Практически нет одноклеточных организмов, на которые они не действовали бы губительно. Через 24 часа зеленоватая плесень гриба аспергиллюса гибнет под воздействием фитонцидов, выделяемых чесноком.

Химический состав растительных выделений широко исследуется в наши дни. Ученые открывают все новые классы соединений. Однако до сих пор имеются неизвестные еще вещества, входящие в эти выделения.

Учение о растительных выделениях, их роли как физиологически активных веществ, их влиянии на окружающую среду и все сообщество растений оформилось в самостоятельное направление научных исследований, которое получило название «аллелопатия».

При изучении аллелопатического воздействия растений на среду в герметичных помещениях космических объектов необходимо учитывать их возможное воздействие на человека, на его работоспособность. В обычных земных условиях мы часто не замечаем, не чувствуем разнообразных растительных выделений. Непрерывная циркуляция атмосферы быстро их уносит. Однако особое значение они приобретают для человека, помещенного в герметичное помещение космического корабля или межпланетной станции.

А микроорганизмы? Ведь они тоже воздействуют на растения! Известно, что в присутствии некоторых из них семена прорастают быстрее, растения развиваются лучше, нежели в стерильных условиях. Значит, в этом случае микроорганизмы приносят пользу растениям. Они выделяют в почву витамины, ростовые и другие биологически активные вещества, и поэтому их роль нельзя сводить лишь к минерализации органических остатков.