Загадки ядовитых растений

Фитоалексины – особые антибиотики, образующиеся только в высших растениях. Каждое растение синтезирует фитоалексины строго определенной химической структуры. Удалось определить химическую структуру двух фитоалексинов – пизатина, полученного из гороха, и фазеолина, выделенного из фасоли.

Эксперименты показали, что уже 0,003 %-ный раствор пизатина полностью приостанавливал прорастание спор гриба-паразита склеротинии, причем гифы гриба оказались к нему еще более чувствительными. В картофеле, в ответ на раздражение веществами паразита, образуются два фитоалексина: ришитин и любимин, названные так по сортам картофеля – Ришери и Любимец, в которых их обнаружили. Тот или иной фитоалексин может защищать растение от самых разных паразитов, и если его концентрация высока, он губит всех «непрошенных гостей».

Фитоалексины образуются в тех клетках, в которые проникли паразиты. Эти клетки гибнут, а само растение остается в живых. Фитоалексины действуют не в одиночку, их образование сопровождается изменением всего обмена веществ в растительной клетке.

Однако несмотря на такую защиту, растения все же болеют. Объясняется это тем, что не всякий микроорганизм, пробравшийся в растительные клетки, образует нужные раздражители.

Уже известна химическая природа примерно 20 фитоалексинов, но еще мало изучен механизм их образования. Получены первые данные о веществах, вызывающих их синтез, но пока еще неизвестно, какие вещества служат клетке первым ключом, – веществом, начинающим в ней иммунные реакции.

В последнее время появились интересные сообщения о механизме иммунитета растений. Советскими учеными Л. В. Метлицким, Ю. Т. Дьяковым и О. Л. Озерецковской была выдвинута гипотеза «двойной индукции». Согласно ей систему защиты растения схематично можно представить в виде двух ключей и двух замков. С помощью первого ключа – особого вещества, образование которого в растении находится под контролем гена, ответственного за устойчивость к заболеванию, растительная клетка открывает первый замок: мембраны клеток паразита начинают выпускать наружу продукты его жизнедеятельности. Эти вещества клетка растения использует как второй ключ, открывающий второй замок: растение начинает вырабатывать защитные вещества – фитоалексины.

С главнейшими растительными ядами – алкалоидами, гликозидами, сапонинами и другими необходимо было познакомиться потому, что дальше, когда пойдет речь об отдельных ядовитых растениях, эти вещества будут упоминаться. Химическая структура растительных ядов очень сложна, однако многие из них удалось не только изучить, но и искусственно синтезировать.

Познакомимся теперь с отдельными ядовитыми представителями наших лесов. В тени леса прячутся уникальные зеленые «химические предприятия», создающие сложнейшие соединения.

В ТЕНИ ПОД ДЕРЕВЬЯМИ

И в завитках еще в бору был папоротник тонкий…

Много миллионов лет назад на Земле существовал первобытный лес, столь сильно отличавшийся от современного, что если бы довелось в нем очутиться хоть на миг, возникла бы мысль о свершившемся путешествии на неведомую планету.

Необозримые пространства занимали болота. Их поверхность покрывали заросли папоротников, а над водой носились в поисках добычи гигантские стрекозы с размахом крыльев до 70 сантиметров. Они выслеживали тараканов, пауков и кузнечиков, тоже мало походивших на современных. По берегам озер росли причудливые и своеобразные деревья. Обитателями леса были ракообразные, паукообразные, насекомые, земноводные и пресмыкающиеся. Птиц и зверей еще не было. Мощные желобчатые колонны стволов достигали 20–40 метров высоты. Их поверхность покрывали правильными продольными или спиральными рядами красивые щитки-рубцы от опавших листьев. Наверху стволы многократно вилообразно ветвились и у многих были узкие длинные листья, сгруппированные на концах ветвей в зеленые кроны. Вместо цветков у этих растений были шишки, как у наших елей, но они образовывали не семена, а тонкие, как пыль, мелкозернистые споры.

Каламиты – исполинские хвощи, сигиллярии и лепидодендроны, громадные плауны со стволом у основания до двух метров в поперечнике, многочисленные древовидные папоротники так же, как современные, выпускавшие свое опахало из завитых улиткой почек на концах стволов, – вот основные растения, преобладавшие тогда в лесу.

Кордаиты – первые представители голосеменных тогда лишь только начали появляться. Остатки этих растений сохранились в виде окаменелых лесов. О многих из них можно судить по отпечаткам на камнях и по окаменевшим частям. Они погибали в болотах и, постепенно спрессовываясь, образовывали залежи каменного угля.

Зловещая тишина царила над этим унылым и безотрадным лесом, однообразная зелень которого не прерывалась ни одним цветком. Но лес этот послужил родоначальником всех современных видов наземных растений. Он, превратившись в каменный уголь, как бы позаботился о сохранности своих потомков.