На грани жизни

Одно из чудес болгарской флоры — это растения родопская габерлея (Haberlea rhodopensis) и сербская рамонда (Ramonda serbica). Оба вида принадлежат к семейству геснериевых (Gesneriaceae) и считаются реликтами третичного периода (остатками растительности третичного периода, некогда обитавшей в нашей стране).

Габерлея — красивый цветок, похожий на примулу, растет на известняковых, сухих и прогревающихся солнцем скалах, а также в тенистых местах в Родопах и в горах средней Старой планины в Болгарии, как и на некоторых плоскогорьях Югославии, а рамонда — тоже красивый цветок — растет преимущественно в Югославии. В Болгарии рамонда имеет ограниченное распространение — на известняковых скалах и на северных склонах Западного подножия Балканских гор. Оба реликтовых вида включены в список растений, находящихся под защитой закона как исключительно редкие и представляющие значительный интерес.

В 1950 г. под руководством одного из наших известных болгарских ботаников академика Николая Стоянова тогда еще молодой научный сотрудник Иван Ганчев попытался выяснить, встречаются ли в болгарской флоре виды растений, впадающих в анабиоз при продолжительном их высушивании, не теряя при этом своей жизнеспособности. Начались многочисленные опыты, испытывалось большое число растений из разных областей Болгарии, но результаты были отрицательными: после высушивания растения погибали. Во всей просмотренной Ганчевым литературе нашлись сведения только о двух высших растениях, обладавших подобным свойством, — одно из них (Miratamnus flebelifolia) в Болгарии не встречается, а второе — сербская рамонда — было исследовано Чернявским и дало положительные результаты. Так как родопская габерлея является близким родственником рамонды, Ганчев начал проводить опыты над обоими видами, поставив себе задачу: проверить данные относительно сербской рамонды и выяснить, свойственны ли ее качества родопской габерлее, сможет ли она выдерживать продолжительное высушивание, не потеряв жизнеспособности. В результате многочисленных опытов Ганчев установил, что родопская габерлея может выдержать в таком состоянии до 31 месяца, а сербская рамонда — до 27 месяцев. Разумеется, это рекордные сроки. Некоторые экземпляры погибали в 16, другие — в 19 месяцев. Самыми жизнеспособными оказались верхушечная точка роста растения и черешки листьев. Опыты были продолжены, и родопская габерлея раскрывала все новые и новые особенности. В летнее засушливое время года на открытых скалах температура часто достигает 45 °C. Там встречались экземпляры габерлеи, свернувшиеся в плотные розетки, почти полностью высохшие. При растирании листьев между пальцами, они превращались в пыль. Высушенная габерлея, хранившаяся три месяца, вынесла нагревание в течение почти 100 мин при температуре 66–76 °C, а экземпляры, хранившиеся дольше (24 месяца), выдержали 52 мин. Особенно интересным оказался тот факт, что наряду с устойчивостью по отношению к засухе и теплу родопская габерлея обладает и относительно высокой морозоустойчивостью. Только при -7 °C начинают замерзать наружные листья розетки. При более сильных холодах, так же как и летом, лиственные розетки свертываются и наружные листья играют роль защитной «одежды».

Болгарские ученые считают, что в процессе эволюционного развития эти виды настолько усовершенствовались, что их биохимические реакции протекают на очень низком энергетическом уровне. Жизнь в их клетках может быть сведена до возможного минимума и снова восстановиться при наступлении благоприятных условий. Такое состояние может быть достигнуто лишь благодаря большой способности цитоплазмы удерживать часть воды. Растения могут потерять до 98 % воды, но остальных 2 % вполне достаточно для поддержания состояния анабиоза.

Анабиотическое состояние является высокоэффективным механизмом выживания при неблагоприятных условиях. Именно эта анабиотическая способность и помогла родопской габерлее и сербской рамонде — этим реликтовым растениям третичного периода — уцелеть до наших дней.

Неизбежно возникает вопрос: что помогает растениям переносить сильное обезвоживание и впадать в состояние анабиоза, при котором обмен веществ протекает настолько замедленно, что практически почти равен нулю? По мнению ученых, при обезвоживании у растений, способных впадать в анабиотическое состояние, не нарушается процесс дыхания, который сохраняет свою так называемую энергетическую полноценность. При обезвоживании у этих растений продолжают образовываться богатые энергией соединения, например АТФ (аденозинтрифосфат). Энергия, образующаяся в процессе дыхания почти до полного высушивания этих растений, передается почти всем клеточным структурам и всему клеточному содержимому, которое, обезвоживаясь, переходит в желеобразное состояние, и клетки могут годами сохранять свою жизнеспособность. У большинства других видов растений при таких условиях протопласт свертывается, и растение погибает.