За порогом вражды

В связи с загрязнением атмосферы окислами азота, образующимися при сгорании традиционных видов топлива, на землю вместе с дождем и снегом стало выпадать слишком много продуктов их окисления — нитратов. Однако эти «удобрения», падающие с неба, обернулись вовсе не благом. Во-первых, за их счет размножились бактерии (их называют денитрифицирующими), которые стали разлагать селитру (нитраты), превращая ее в недоступные для питания растений соединения, и истощать запасы почвенной органики. Во-вторых, в почве нашлась особая группа бактерий, которая стала переводить аммиак и вообще азотистые удобрения в селитру. Внесение удобрений только «подливает масла в огонь», вовлекая в циркуляцию по этому порочному кругу все новые порции азота. Создастся парадоксальная ситуация, когда удобрение теряет смысл: в почве много азота, а растения не могут его использовать.

Тут-то на выручку могут и должны прийти наши симбионты — бобовые с клубеньковыми бактериями. Они разомкнут порочный круг и направят азот в естественный круговорот, сулящий плодородие. Успех дела целиком будет зависеть от того, сумеют ли агротехники учесть «интересы» мельчайших существ и заставить их бесчисленную рать трудиться на высокие урожаи.

Бобовые — не единственные «счастливчики», сумевшие заманить в свои сети микробов-азотфиксаторов. Кроме них сейчас известно еще шесть семейств высших цветковых растений, у которых на корнях также вырастают желанные розовые клубеньки. Только поселяются в них не ризобии, а какие-то другие микроорганизмы, природа которых точно еще не установлена. Зато доподлинно известно, что в клубеньках ольхи, лоха и казуарины вместо бактерий живут актиномицеты. Они тоже умеют фиксировать атмосферный азот. А вот в коралловидных корнях (они отличаются тем, что растут не вниз, а вверх) австралийских саговников уже давно обнаружены сине-зеленые водоросли. Примечательны они тем, что способны улавливать азот, находясь как в корнях саговника, так и в изолированной культуре.

Живой покров растения

Если клубеньковые бактерии поселились в самих растениях, то бесчисленные легионы их разнообразных сородичей окружают растения снаружи.

Почва — их родной дом. Приведя все к одному масштабу, мы могли бы сказать, что в земле микробов во много раз больше, чем муравьев в муравейнике. По приблизительным подсчетам, микробное население 1 г почвы может достигать нескольких миллиардов. Если вести расчет не на количество, а на массу, то окажется, что в пахотном слое хорошо возделанной почвы на площади в 1 га живет от 300 до 3000 кг микроорганизмов. Общая же их масса на Земле в 25 раз превышает массу всех животных!

Если бы вдруг исчезли все почвенные микробы, то очень скоро, исчерпав запасы минеральных солей, погибли бы и растения. За ними последовали бы животные. Только благодаря неустанной работе этих бесконечно малых и в то же время бесконечно многочисленных существ на нашей планете незримо совершаются «великие дела».

Ни одно живое существо не способно «трудиться» с такой энергией, как микробы. За сутки они могут переработать такое количество пищи, которое в десятки раз превышает их собственную массу. Поэтому только им и по силам вращать гигантские «маховики» круговорота веществ.

Кроме азота микроорганизмы вносят в почву фосфор, калий, серу, магний, поставляют растениям витамины, ауксины, гиббереллины, антибиотики и многие другие важные для их жизни вещества.

Невидимки, населяющие почву, совсем не безразличны к растущим на ней травам, деревьям и кустарникам. Их, словно магнитом, так и притягивает к корням. Окружая корни со всех сторон, они создают вокруг них как бы сплошную живую муфту (ее называют ризосферой), которая почти полностью изолирует корни от самой земли. Фактически большую часть того, что растение извлекает из почвы, оно получает через посредство микробов, среди которых есть мастера любых «профессий».

Однако растение подпускает к себе далеко не всех почвенных обитателей. Оно отбирает лишь тех, с кем ему выгодно вступить в содружество. Кории активно сопротивляются атакам всевозможных болезнетворных микробов, и в этом им помогают друзья-симбионты.

Очень интересно было бы разобраться во взаимоотношениях самих микробов. Наряду с фактами открытой враждебности и «неприязни» науке известны и случаи их самой тесной кооперации. Но они выглядят пока ничтожно малыми островками в безграничном океане неизвестного. Впрочем, этому едва ли можно удивляться, если на сегодняшний день открыто и описано самое большее 20 процентов существующих микробов.

Содружество с растениями не ограничивается ризосферой. Микробы поселяются также на их листьях, ветвях и стеблях, образуя так называемую эпифитную микрофлору. Их незримый мир окружает будущее растение с первых шагов его вступления в жизнь.