Клад острова Морица

Но дело не только в урожаях клеточной массы. Культура тканей, будучи весьма зависимой от внешних условий, чутко реагирует на всякие изменения в питательной среде. А нельзя ли, варьируя состав сред, целенаправленно управлять теми тонкими биохимическими процессами, которые происходят в глубинах клетки? Скажем, среди 26 алкалоидов раувольфии змеиной есть такие, которые помогают лечить гипертоническую болезнь, но есть и другие, действующие противоположно (например, повышают кровяное давление). Вот если бы добиться, чтобы первые синтезировались в культуре активно, а вторые, наоборот, не вырабатывались вовсе!

И на этом пути достигнут первый успех. С помощью изменения рациона уже удалось значительно увеличить выработку одного из ценных алкалоидов — аймалина.

Однако до сих пор речь шла, по сути дела, о простейших воздействиях на культуры тканей. Но в арсенале ученых — еще и такие мощные средства, как селекция, отбор среди тысяч обычных клеток наиболее «работоспособных», а также получение с помощью глубокого воздействия на наследственный аппарат новых штаммов, новых разновидностей клеток. Эксперименты, проведенные ленинградскими и московскими учеными, показали, что перспективы здесь широчайшие. Например, в обычной культуре ткани паслена дольчатого удалось выявить штамм, который способен к фотосинтезу. Разросшийся зеленый ком этих клеток может, хотя пока и медленно, продуцировать полезные вещества, не получая почти никакой органической пищи и довольствуясь лишь солнечными лучами да минеральными удобрениями. Искусственно созданный штамм раувольфии змеиной, обладая вообще высокой продуктивностью, дает еще и в два раза больше аймалина, чем обычное растение. Штаммы паслена дольчатого, полученные с помощью химического воздействия на генетические механизмы клеток, стали вырабатывать новые, пока не обнаруженные в этом растении, стероидные соединения.

Поиски ученых все ближе подводят их к дороге промышленного использования научных разработок. С этой целью всесторонне исследуется методика выращивания культур тканей лекарственных растений в жидкой среде (таково обязательное требование современной промышленной технологии). Изучается возможность перевода клеток на более дешевые рационы. Некоторые культуры уже научились обходиться, не снижая продуктивности, растворами, в которых сахар почти наполовину заменен отходами производства. Специалисты считают, что уже не за горами время, когда ценное фармацевтическое сырье будет выращиваться в заводских установках.

Ель загадывает загадки

Сказочные возможности метода культивирования изолированных клеток и тканей увлекли и специалистов Ленинградской лесотехнической академии — заведующего кафедрой анатомии и физиологии растений профессора А. А. Яценко-Хмелевского и его молодых коллег. Здесь, в лабораториях, выращивают в колбах не экзотические растения, а сосну и ель.

Зачем это понадобилось? Мало ли деревьев растет в наших краях, растет хорошо и быстро и, главное, без нашей помощи!

Но ученые и работники лесного хозяйства, оказывается, считают, что и сосна, и ель растут вовсе не так быстро и хорошо, как хотелось бы, что им нужна наша помощь — стоит задача повысить продуктивность лесов. А для этого надо досконально изучить их обитателей.

Однако проводить опыты с древесными растениями необычайно трудно: в лабораторию лесного великана не поселишь, а в природных условиях изучать особенности жизни деревьев, тонкие физиологические процессы, протекающие в их организме, как правило, невозможно.

Вот почему в наших знаниях о лесе еще так много, белых пятен.

Скажем, очень мало изучена проблема применения удобрений в лесном хозяйстве. Есть данные, что подкормка может в 2–3 раза увеличить прирост древесины. Но какие именно удобрения, в каком количестве и когда надо вносить? Ведь стоит превысить дозировку, и прекрасный столетний древостой может погибнуть.

Или другой вопрос. Под землей, в мире корней, постоянно происходят драматические и даже трагические события. Вот свежая вырубка. Ее сразу заселяет молодая поросль осины, березы, ольхи. И лишь позднее появляются сосна и ель. Между деревьями разгорается конкурентная борьба, и прежде всего под землей. «Воюют» не только корни, но и микроорганизмы, живущие на них. Например, у корней ели обитают микроскопические грибы, вырабатывающие вещества, подобные пенициллину. Это химическое оружие они и пускают в ход против своих врагов и врагов ели. Но если нарушена оптимальная густота посадок деревьев, грибы станут отравлять корни самой ели — своего хозяина и друга.

В лесу подобные сложные процессы во всех деталях не изучишь. А вот в колбах, где не один год растут изолированные корни деревьев, эти события разыгрываются, что называется, на глазах исследователя. Культура корней — прекрасная модель и для изучения действия удобрений на лесных обитателей.