Природа. Человек. Закон

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.