Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
В соответствии с поручением Губернатора Московской области А.Ю. Воробьева, в целях реализации долгосрочной целевой Программы «Экология Солнечногорья» ...полностью>>
'Документ'
0бзор систем, обеспечивающих контроль за содержанием потоков информации, передаваемых из учреждения образования в Интернет и получаемых из Интернета н...полностью>>
'Документ'
Настоящий проект представляет ООО «ЭкоНорд-Технологии» с целью улучшения экологической обстановки и привлечения инвестиционных средств, позволяющих ре...полностью>>
'Программа'
Взнос за учебный материал: Учебный материал не включен в стоимость регистрационного взноса и учебы. Цены на книги варьируются в зависимости от проходи...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

И не раненые растения выделяют фитонциды

Поставим опыт с одним из видов эвкалиптовых деревьев, я именно с шаровидным эвкалиптом, или, как его по латински называют, эвкалиптус глобулус. Можно провести опыт в природных условиях, но можно с таким же успехом осуществить его и в лаборатории, имея в горшке молодое здоровое деревце. Приготовим взвесь бактерий золотистого стафилококка в благоприятной для них жидкости. Пусть в каждом кубическом сантиметре жидкости находится 2 миллиарда бактерий. Нанесём капли этой жидкости на листья эвкалиптового дерева. Точно такие же капли с бактериями нанесём и на стеклянную пластинку. Будут ли одинаково чувствовать себя бактерии, находящиеся на листьях и на стекле? Чтобы ответить на этот вопрос, через разные промежутки времени — через несколько минут от начала опыта, а затем через 4, 5 и 6 часов — высеем бактерии из опытных и контрольных капель (то есть находящихся на стекле) на самую хорошую питательную среду, где они могли бы беспрепятственно размножаться. Мы убедимся, что уже после 4-часового пребывания бактерий на листе эвкалипта они начинают отмирать, а через 6 часов все окажутся мёртвыми. Перенесём их в питательную среду. Размножения микробов не последует. А бактерии, находящиеся на стекле, в течение целых суток сохраняют жизнеспособность. Сделаем через сутки высев микробов со стекла на питательную среду, и мы увидим совершенно нормальное размножение бактерий. Вывод очевиден: неповреждённые листья эвкалиптов выделяют какие-то бактерицидные вещества. Лучше убивают бактерий молодые здоровые листья и несколько слабее — старые, но тоже здоровые. Ещё слабее действуют на бактерии листья, поражённые какими-либо болезнями.

Эти и другие эксперименты проведены по моему совету в нашей лаборатории прекрасным знатоком эвкалиптов Верой Яковлевной Родиной3.

Кстати сказать, загадочным эвкалиптам, может быть, предстоит сыграть большую, ещё неведомую науке роль. Но и при современных знаниях эти чудесные красавцы вполне оправдали мечты энтузиастов-интродукторов — ботаников, меняющих привычные места обитания полезных нам растений, заставляющих их жить в необычных условиях.

Да не посетует на меня ботаник — москвич Михаил Михайлович Герасимов, сильно влюблённый в эвкалипты, за публикацию частной переписки. Поздравляя своего знакомого в Новый год, он написал о своей мечте: «Значение фитонцидов большое, в частности эвкалиптов. Я, как интродуктор эвкалипта, исходя из личного опыта, выдвигаю следующее предложение: создать порослевые насаждения небольших размеров на 200—400 квадратных метров со 100—200 растениями в каждом населённом пункте вплоть до широты Москвы. Они могут дать и для людей, и для домашних животных эффективные лечебные средства при несложном их приготовлении. Один раз заложенные насаждения при небольшом уходе ежегодно будут возобновляться порослью и давать эвкалиптовый лист». И право, стоит бороться за это! Эвкалипты заслуживают такой восторженной похвалы.

Обратимся теперь к другим растениям, а с удивительными свойствами эвкалиптовых деревьев мы ещё не раз встретимся при чтении этой книги.

В то самое время, когда ленинградка Родина проводила опыты на эвкалиптах, учёные Оренбурга Б.С. Драбкин и А.М. Думова ставили подобные опыты на листьях других растений. Они наносили на поверхность листьев герани, берёзы, тополя, туи, черёмухи и липы капли жидкости с миллионами бактерий золотистого стафилококка. Листья герани и туи оказались бактерицидными, но рекорд побили тополь и берёза: уже через 3 часа большинство бактерий погибло от каких-то выделений листьев этих деревьев. И другими, ещё более точными способами доказали Драбкин и Думова действие на бактерии живых неповреждённых листьев растений4. Ввиду интереса этих опытов остановимся на них поподробнее.

Представим себе стеклянный ящик ёмкостью 144 литра. Такие ящики микробиологи называют боксами. Одна стеклянная стенка может отъединяться от ящика или, наоборот, привинчиваться во время опыта так прочно, что никакого сообщения воздуха бокса с наружным (воздухом не будет. С противоположных концов ко дну бокса приделываются две металлические трубки. По первой трубке наружный воздух поступает в бокс. В воздухе комнат и лабораторных помещений всегда находятся те или иные микробы, а для опыта требуется, чтобы поступающий воздух не был загрязнён ими. Учёные поступили очень просто: к свободному концу первой трубки они приделали изогнутую стеклянную трубку, заткнув её ватой. Итак, при поступлении новых порций воздуха бактерии не могут проникнуть в бокс, они окажутся задержанными ватой. Вторая металлическая трубка соединяется с особым прибором, дающим возможность определить количество бактерий в воздухе бокса. Подробное устройство его может интересовать только специалистов. Укажем лишь, что благодаря особой тяге воздух можно пропускать, положим, в течение 10 минут от первой трубки через вторую к прибору и нам точно известно, сколько воздуха проходит за это время. Взвешенные в воздухе бактерии осаждаются на питательной для них среде в специальной стеклянной посуде.

В посуде бактерии размножаются; можно подсчитать через сутки их количество и судить о микробной загрязнённости бокса в момент взятия пробы воздуха. В бокс легко помещаются горшки с различными комнатными растениями. Теперь изучим влияние выделяемых растениями летучих веществ на микробов, находящихся в воздухе бокса. Узнаем сначала, перед опытом, какое количество бактерий взвешено в воздухе бокса. Пропустим для этого в течение 10 минут воздух в аппарат со стеклянным цилиндром. А следующую пробу воздуха возьмём через сутки пребывания испытуемых растений в воздухе, причём опять-таки, как и в контрольной пробе, будем пропускать воздух только в течение 10 минут. Расчёт простой и ясный: если неповреждённые листья растений выделяют в воздух гибельные для бактерий летучие вещества, то после суток пребывания растения в боксе воздух в нём должен содержать меньшее количество микробов. Помещали таким образом в боксы овсяницу красную, райграс пастбищный, герань, пеларгонию, хризантему, циперус, бегонию, аспарагус, тую.

Каковы результаты увлекательных опытов Драбкина и Думовой? Ни одно из названных растений своими летучими веществами полностью не убивает всех микробов в воздухе бокса, или, как говорят, не стерилизует, но количество микробов под влиянием растений снижается за сутки более чем наполовину. Туя снижает количество микробов на 67 процентов, хризантема — на 66, циперус — на 59, райграс пастбищный — на 58. Другие растения хуже очищают загрязнённый микробами воздух, например герань и бегония — только на 43, а аспарагус — всего лишь на 38 процентов, но и это неплохо. Невольно напрашивается мысль: декоративные растения не только радуют наш глаз своими милыми красками и формами, но и очищают воздух от бактерий.

Если быть очень строгим и придирчивым, то можно усомниться в результатах описанных опытов. Может быть, уменьшение числа микробов в воздухе вызывается не бактерицидными свойствами летучих веществ растений, а тем, что бактерии оседают на поверхности растений? Этому сомнению противоречит тот факт, что при помещении в бокс разных растений воздух очищается в разной степени, хотя на поверхности всех растений могли бы осаждаться микробы. Но раз возникает сомнение, то исследователь должен не отбрасывать его, а выяснить истину новыми опытами, что и было образцово выполнено Драбкиным и Думовой.

Приготовили из прозрачного плексигласа коробку 14 сантиметров длиной, шириной 10 и высотой 1 сантиметр. Плотно подогнанная крышка коробки может открываться (рис.8). В одной из стенок коробки имеется прорезь.

Рис.8. Камера для изучения фитонцидного действия живых листьев.

1 — прорезь для черешка листа; 2 — затвор крышки камеры; 3 — отверстия для капли со взвесью микробов; 4 — зажимы.

Поставим такой опыт. Не отрывая от растения листьев, поместим один или несколько их в камеру так, чтобы черешок попал в прорезь. После этого крышку закроем. В крышке имеются три отверстия. Во время опыта накроем отверстия стеклянными пластинками, в центре которых находятся капли жидкости с микробами, например с золотистым стафилококком. Чтобы стеклянные пластинки лежали плотно, зажмём их зажимами. Таким образом, капли с микробами, свешиваясь в камеру, как бы «смотрят» на живые листья растений, находящиеся от них всего на расстоянии половины сантиметра. Если неповреждённые листья выделяют летучие бактериоубивающие вещества, то мы легко обнаружим это, изучая их действие в течение одного, двух и более часов. Для этого после опыта надо поместить капли с микробами в хорошую питательную среду и узнать, будут ли и как будут размножаться бактерии. Такие опыты были поставлены с листьями берёзы, герани и черёмухи. Оказалось, что живые целостные листья, без всякого ранения их, выделяют в воздух летучие бактерицидные вещества. Особенно это было ясно в опытах с геранью. Уже час «смотрения» капли с микробами на листья герани не остаётся безнаказанным для микробов, а при 6-часовом опыте абсолютно все бактерии, находившиеся в капле, умирали. И листья нашей чудесной российской красавицы берёзы выделяют в воздух бактерицидные летучие вещества.

А вот и ещё доказательство того, что неповреждённые растения выделяют летучие бактерицидные вещества. Ленинградский учёный Н.В. Новотельнов задумался над общеизвестным фактом. Семена ржи, пшеницы, ячменя и других злаковых культур, прорастая, как правило, не заболевают, не подвергаются действию бактерий, которые, однако, «кишмя кишат» в почве. Учёные знают из опытов, что нелегко заставить заболеть хорошие семена злаковых, даже создавая специальные условия, способствующие заражению их бактериями. Чем объяснить эту изумительную сопротивляемость? Чем защищает себя зерно? Когда зерно прорастает, оно поглощает влагу, набухает. Это все знают, но мало кто обращает внимание на обратное явление: зерно, набухая, в свою очередь, выделяет в окружающую среду какие-то вещества, придающие воде желтоватую окраску. Такие вещества теперь изучены, они оказались так называемыми флавоновыми глюкозидами, обладающими свойствами убивать разнообразные микроорганизмы, в том числе и вредных для злаковых растений бактерий. Выходит, злаковые растения, прорастая, выделяют в почву бактерицидные вещества. Ещё более интересно то, что зёрна злаковых культур выделяют и летучие вещества, убивающие микробов.

Поместим в стеклянную чашечку увлажнённые зёрна ячменя. Накроем её чашкой Петри, в которой имеется тонкий прозрачный слой питательного агара с посевом тех или иных бактерий. Мы можем выяснить, не выделяют ли зёрна ячменя летучие вещества, повреждающие микробов. Чтобы не ошибиться, лучше иметь контроль. Поместим теперь наши установки в хорошие для бактерий температурные условия. Пройдут сутки, и мы увидим, что в контрольной чашке происходил равномерный, по всей поверхности агара, рост бактерий. В то же время в опытной чашке под влиянием ядовитых для микробов летучих веществ, выделяемых зёрнами ячменя, многие бактерии оказались убитыми и поэтому образовалась зона без бактерий.

По краям чашки с агаром происходил рост бактерий, а в центре, то есть в том месте, которое особенно подвергалось «бомбардировке» летучими веществами, выделяемыми зёрнами ячменя, роста бактерий не было. Эти вещества, как выяснилось в дополнительных опытах, не только препятствуют росту микробов, но и разрушают их, растворяют, или, как говорят, лизируют. Есть над чем задуматься учёным и практикам! Сколько ещё тайн хранит природа, сколько ещё сил растений и животных, выработанных естественным путём в ходе эволюции, не использовало человечество!

Итак, даже и неповреждённые растения выделяют в воздух или в почву летучие вещества, убивающие микробов, но, как правило, в значительно меньшем количестве, чем раненые растения.

Но ведь совершенно неповреждённых растений в природе, в сущности, никогда не бывает, и не так-то легко, как это может показаться, иметь для опытов неповреждённый растительный материал.

Ветер бьёт листья, ветки ударяются друг о друга, нанося раны, которые не видны простым глазом; листья могут опадать, ветки могут ломаться. Ранят листья и насекомые, и птицы. Если в тканях растений размножаются паразитические грибки или бактерии, это тоже вызывает своеобразные ранения. Точные исследования показывают, что даже ползание насекомых по листу вызывает некоторые повреждения. Если же учесть и другие возможности ранений в природе, нетрудно убедиться, какое огромное количество летучих веществ выделяется в атмосферу растениями только при ранении их. Вспомним, какую колоссальную поверхность имеют десятки тысяч листьев, скажем, многолетнего дуба или сотни тысяч, даже миллионы, игл сосны.

Специальными исследованиями доказано, что единичный экземпляр древовидного можжевельника может выделить за один день 30 граммов летучих веществ. Один гектар можжевелового леса может выделить в атмосферу 30 килограммов летучих веществ! Мы можем лишь догадываться о количестве летучих веществ, выделяемых в хвойных и лиственных лесах, на лугах, в степях.

Рис.9. Неопалимая купина.

Выделение летучих веществ некоторыми растениями порой даже видно. В Средней и Южной Европе, на юге Советского Союза — на Кавказе и в южной Сибири — растёт травянистое растение, которое называется ясенец белый. Но оно имеет и другое название — неопалимая купина (рис.9). Чем вызвано такое странное название? В тёплый безветренный день растение как бы окутано выделяемыми им летучими веществами. «Облака» фитонцидов не видно. Но поднесём к купине зажжённую лучину, и вокруг растения мы увидим мимолётное пламя. Составные части летучих веществ горючи и дают вспышки огня.

В дальнейшем мы будем говорить о том, почему в ходе развития растительного мира выработались такие любопытные свойства летучих веществ и тканевых соков растений, какую роль эти вещества играют в природе.

Эти вещества не случайны, они имеют значение для жизни самих растений и наряду со многими другими свойствами растений защищают их от вредных бактерий, грибков, простейших организмов и тех или иных многоклеточных организмов, особенно насекомых. Таким образом, вещества эти, будучи разнообразной химической природы у разных растений, обладают общим свойством: они создают невосприимчивость, или, как говорят, природный иммунитет, растений к различным заразным болезням.

Эти вещества названы фитонцидами5.

Название означает, во-первых, что эти вещества растительного происхождения («фитон» — растение), а во-вторых, что они обладают свойством убивать другие организмы (указывает частичка «циды»). Однако термин ничего не говорит ни о роли в природе открытых веществ, ни о разнообразном применении фитонцидов в практике. Наука обнаружила, кроме того, что летучие фитонциды могут стимулировать рост и размножение тех или иных микроорганизмов.

В биологии, как правило, нет названий, которые бы долгое время отражали содержание открытого в природе явления, так как в ходе развития новой проблемы содержание термина дополняется, изменяется. Например, что может быть более неправильного, чем названия «клетка» (растительного или животного организма) или «витамины»?

Летучие фитонциды впервые обнаружены в природе в 1928—1930 годах. Справедливость требует отметить, что помимо автора этой книги пионерами исследований в области фитонцидов явились А.Г. Филатова и А.Е. Тебякина, которые под моим руководством убедительно доказали мощные бактериоубивающие свойства фитонцидов пищевых растений в отношении болезнетворных для человека бактерий.

Проблема фитонцидов стала достоянием науки, и ею занимаются многие специалисты в разных городах нашей страны. Иностранные учёные, в особенности американцы, англичане и австралийцы, открывают фитонциды различных растений, однако они большей частью замалчивают первенство русской науки в этой новой проблеме и дают фитонцидам неправильное название «антибиотики», что значит «противожизненные вещества». Да, фитонциды любого растения губительны для соответствующих организмов, но они имеют большое жизненное значение для самих растений. А об этом не говорит термин «антибиотики», так же как он ничего не говорит о растительной природе этих веществ. «Противожизненными» веществами являются, например, серная кислота, цианистый калий. Значит, и они антибиотики? Но слово «антибиотик» вошло прочно в медицинскую науку и фармакопею. Как-то получилось без особой сговорённости между учёными, что лекарственные фитонцидные препараты, получаемые из бактерий, грибков, называют антибиотиками, а когда речь заходит о высших растениях, почти всегда дают правильное название — «фитонциды».

Только приходится всегда помнить о том, что фитонциды любого растения обладают антибиотическими свойствами, но далеко не всякий антибиотик является фитонцидом, то есть играет защитную для растения роль в борьбе против микроорганизмов и вредных для него многоклеточных организмов.

Красочен и разнообразен растительный мир! Нам известны сотни тысяч видов, разновидностей, сортов растений, и все они обладают фитонцидными свойствами. Это явление характерно для растительного мира в целом. Одни растения вырабатывают преимущественно сильно летучие фитонциды, другие — малолетучие; фитонциды разных растений имеют неодинаковую мощность, различен и их химический состав. Фитонциды одних растений обладают бактерицидными свойствами, то есть могут убивать бактерии. Фитонциды других растений обладают бактериостатическими свойствами, то есть не убивают, а только задерживают рост и размножение микроорганизмов.



Похожие документы:

  1. Тихий Дон «Тихий Дон»

    Документ
    ... выкапывал в степи, в суходолах и мокрых балках целебные корни. Высоко на стенках конюшни ... Петро решил выслать в направлении хутора Токина сильную разведку, одновременно сообщив в ... то послышался цокот копыт. — Едут с Токина… — Разведка! — Не могет быть! ...
  2. Мифы и реальность (2)

    Документ
    ... обладает высокими питательными и целебными свойствами, необычайно богато ... . — № 8. Скляровский JI. Я. Целебные свойства пищевых растений. — М., 1975. Славцов ... губернии на 1891 год. — Тобольск. Токин Б. П. Фитонциды и «аэровитамины»// Природа. — ...

Другие похожие документы..