Поиск

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

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Пензы 150 - - 55 43 - 3 - 95 100 45 воспитанников старше 14 лет. Директор ГКОУ спецшколы-интерната г. Пензы: В....полностью>>
'Конкурс'
О порядке и условиях проведения конкурса на право замещения должности Главы Местной Администрации муниципального образования муниципальный округ Влади...полностью>>
'Рабочая программа'
Данный курс конкретизирует содержание блоков образовательного стандарта, дает распределение учебных часов по крупным разделам курса и последовательнос...полностью>>
'Документ'
Согласно поправкам в Жилищный кодекс РФ, регламентированным Федеральным законом от 4 июня 2011 года №123-ФЗ, в течении года после вступления в силу но...полностью>>

Главная > Документ

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

1

Смотреть полностью

Т о к и н Б. П.

Целебные яды растений

Повесть о фитонцидах

Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета Ленинградского университета

УДК 581.573.4

Токин Б.П. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах. Изд. 3-е, испр. и доп.— 5 Изд-во Ленингр. университета, 1980.—280 с. Ил.—67, библиогр.— 31 назв.

Автор этой книги — заслуженный деятель науки РСФСР, доктор биологических наук, профессор Ленинградского университета имени А.А. Жданова, лауреат Государственной премии, Герой Социалистического Труда Борис Петрович Токин — хорошо известен читателям по предыдущим его печатным трудам о фитонцидах. Выпущенная Лениздатом в 1967 и 1974 годах книга Б.П. Токина «Целебные яды растений» была доброжелательно встречена читателями. Настоящее издание дополнено новыми материалами, полученными наукой о фитонцидах за последние годы.

Книга рассчитана на широкий круг специалистов сельского и лесного хозяйства, биологов, врачей, работников пищевой промышленности, а также для всех, кто любит и изучает природу.

© Лениздат, 1967 г.

© Лениздат, 1974 г., с изменениями

© Издательство Ленинградского университета, 1980 г., с изменениями

Оглавление:

Т о к и н Б. П. 1

Целебные яды растений 1

Повесть о фитонцидах 1

От автора 6

Что такое фитонциды 8

Удивительные свойства раненых растений 8

И не раненые растения выделяют фитонциды 17

Химия фитонцидов 32

Продукция фитонцидов неотделима от жизни растения в целом 37

Разнообразные реакции микроорганизмов на фитонциды 41

Картины смерти инфузорий под влиянием фитонцидов 44

Гибель микро- и микроорганизмов от фитонцидов апельсина, лимона и мандарина 53

Хемотаксис 61

О взаимоотношениях растений и животных 65

Фитонциды, насекомые и клещи 70

Интересные наблюдения практиков 76

О тлях, бабочке и пчеле 78

О ядовитых для человека растениях. Млекопитающие и фитонциды 82

Болезни растений и животных. Как использовать фитонциды в сельском хозяйстве 97

Защитные силы организмов. Фитонциды — один из факторов иммунитета растений 97

Д.Д. Вердеревский и молдавская школа иммунологов 109

Об исследованиях школы Л.В. Метлицкого 115

Фитонциды и защита растений от болезней 117

Взаимные влияния растений в природе 135

О любви, ненависти и о равнодушии растений друг к другу 135

Исследования А.М. Гродзинского и других учёных 139

Опыты А.А. Часовенной 144

Медицина и фитонциды 151

Секрет «спящей красавицы». О народной медицине 152

Как врачи используют фитонциды высших растений 157

Надо улучшать защитные свойства нашего организма 180

Просьба к учёным-ветеринарам 182

Немного о вирусах 188

Радости и тревоги врачей и биологов 196

Загадки лесов, лугов и степей 199

Фитонциды и пищевая промышленность 205

Фитонциды водных и прибрежных растений. Исследования Ф.А. Гуревича и В.П. Тульчинской 212

Так что же такое фитонциды? 220

Продуцирование низшими и высшими растениями фитонцидов — не случайная «игра природы» 220

Иммунитет бактерий 223

Фитонциды и вирусы 225

Почему организм человека не нейтрален в отношении фитонцидов высших и низших растений? 226

Замечание о поисках противоопухолевых антибиотиков 227

О некоторых дискуссионных вопросах 228

О классификации явлений фитонцидов 229

Просьба автора к своим единомышленникам 231

Вместо заключения 232

Немного об истории проблемы фитонцидов 232

Перспективы исследований 239

Что читать о фитонцидах 243

От автора

Учёный сам обязан быть популяризатором своих открытий и изобретений. Так думал я при написании ещё первых очерков о фитонцидах, но осознал это глубоко лишь впоследствии. Уже первые наброски учения о фитонцидах связали меня зримыми и незримыми узами с тысячами читателей. В многочисленных письмах колхозников, рабочих, молодых учёных, служащих, врачей, учителей, студентов высказано много тёплых слов и дано много очень ценных советов.

Я благодарю исследователей в области фитонцидов, молодых и старых, профессиональных учёных и любителей природы — всех, кто своей мыслью и экспериментами, дружественными письмами и критикой содействовали развитию новой проблемы — фитонцидов. Благодарю в одинаковой мере и за похвалу, и за критику.

Десятилетия отделяют нас от момента открытия явления фитонцидов в растительном мире. Пройден длинный путь работы и борьбы. Мне хочется, чтобы читатели книги знали, что проблема фитонцидов, рождённая советской наукой, давно не принадлежит только автору книги. Своим развитием эта проблема обязана многим исследователям.

С волнением я вспоминаю первые шаги становления новой проблемы. Это было полстолетия назад, во времена моей юности. Благодарю судьбу за то, что уже в самом начале борьбы за новую проблему я не был одинок. Уже в первоначальных наблюдениях за действием растений на расстоянии приняли участие врачи А.Г. Филатова и А.Е. Тебякина.

С волнением вспоминаю я свою работу с А.Г. Филатовой, И.В. Торопцевым, А.В. Ковалёнок, Т.Д. Янович и другими врачами и биологами Томска. Мы пытались «мобилизовать» фитонциды на службу медицине, особенно в годы Великой Отечественной войны. С благодарностью вспоминаю я помощь Д.Д. Яблокова и других деятелей медицины. Особенно большую научную и нравственную поддержку в борьбе за новую проблему оказали уже ушедшие из жизни известный стране хирург академик Академии медицинских наук СССР Андрей Григорьевич Савиных и выдающийся биолог академик Алексей Алексеевич Заварзин.

Многие советские и иностранные учёные своими яркими оригинальными исследованиями подняли проблему фитонцидов на новую ступень. Особенно велика роль украинских учёных во главе с академиком Виктором Григорьевичем Дроботько и кишинёвских учёных во главе с профессором Дмитрием Дмитриевичем Вердеревским.

В первых очерках я рассказывал только о том, что делал собственными руками, видел собственными глазами или что делали сотрудники руководимых мною лабораторий и связанных со мною научных учреждений. Эта книга лишь наполовину моя. Она значительно дополнена исследованиями многих учёных.

Читатели знают, что я биолог и, конечно, не могу дать каких-либо практических медицинских советов или указаний по растениеводству и пищевой промышленности. Но я убедился в том, что новые факты о фитонцидах, обнаруживаемые биологами, и их соображения помогают специалистам проводить исследования практического значения, и они делают это, естественно, гораздо более интересно, чем я мог бы сделать сам. Вот почему я уверен, что врачи, растениеводы, животноводы и иные специалисты не осудят меня за «вторжение» в их области знания, а сочтут эту книгу выражением желания советского биолога быть теснее связанным с жизнью и служить своему народу. Я пытался писать так, чтобы новые биологические факты, закономерности и идеи были доступны для размышления и действия каждому врачу, агроному, студенту, каждому колхознику и рабочему.

Наряду с изложением результатов опытов, которые могут быть проведены лишь в специально оборудованных лабораториях, я пытался сообщить такие факты, которые доступны проверке в несложных условиях. Я горячо верю, что новые явления, обнаруженные во взаимоотношениях растений, микробов, животных и человека, удастся всё шире использовать в практике.

Развитие науки и задачи практики вызвали к жизни в последнее десятилетие много исследований фитонцидов, осуществлённых молодыми учёными и учёными старшего поколения — пионерами в науке о фитонцидах.

Много разных дополнений внесено в эту книгу по сравнению с первым её изданием.

Я решил, однако, воздержаться от изложения интереснейших и разносторонних открытий многих учёных о роли фитонцидов в жизни биоценозов — растительных сообществ. В последнее десятилетие в этой области знания сложились оригинальные научные направления. Особенно обширны исследования школы, возглавляемой А.М. Гродзинским. Много новых наблюдений провела и пионерка в исследовании фитонцидов во взаимоотношениях растений ленинградка А.А. Часовенная.

Следует учесть, что многое в открытиях учёных о химических взаимовлияниях растений далеко выходит за рамки учения о фитонцидах. Интересующиеся новыми исследованиями могут обратиться к источникам, перечень которых дан в конце книги. Приятно сознавать, что ни одно из них не вступило в противоречие с созданным в нашей стране биологическим учением о значении фитонцидов для самих растений, об их роли во взаимоотношениях между организмами.

Под флагом «антибиотики высших растений» и «фитоалексины» успешно развивается проблема фитонцидов и в других странах. Не будем огорчаться тем, что некоторые учёные, работая в области фитонцидов, желают казаться вполне независимыми от учения о фитонцидах. Сложное это дело — наука, особенно если учесть, что к бескорыстной жажде познания тайн природы могут примешиваться и чувства, и поступки, далёкие от науки, продиктованные излишним честолюбием. Конечно, грустно, что и среди советских биологов и медиков нет-нет да и появляются «Иваны, не помнящие родства», забывающие, что приоритет советской биологии в открытии фитонцидов и формулировании учения совершенно бесспорен.

Я писал уже, что проблема фитонцидов давно принадлежит не только мне, а большому коллективу энтузиастов, обнаруживших в растительном мире столь много интересного, что первоначальные мои исследования кажутся уже слабой тенью в свете современных исследований. Что касается гордости за своё открытие, то она, конечно, свойственна мне, но я могу считать себя счастливым, ибо открытие столь непоколебимо вошло в науку, что очень часто пишется о фитонцидах без всякого упоминания автора открытия. Это высшая победа исследователя. Как и при написании предыдущих книг, мои мечты связаны с волнениями девушек и юношей, только что вступающих на прекрасную тернистую дорогу науки.

Вам, молодые учёные, принадлежит всё прошлое науки, и от вас зависит её дальнейший победный путь.

С каждым уходящим днём остаётся всё меньше и меньше времени для жизни и творчества. Наука, однако, бессмертна: она — в преемственности фактов и борьбе идей, составляющих её содержание, в прогрессе и заблуждениях.

Читатели отнесутся, я уверен, снисходительно к тому, что некоторые страницы книги написаны, так сказать, не только мозгом, но и сердцем. Я очень люблю своё «незаконнорождённое дитя в науке». При написании книги я не раз увлажнёнными глазами всматривался в прошлое, вспоминая свои неудачи и успехи, и с оттенком лёгкой грусти и в то же время оптимистически вглядывался в даль. Теперь нельзя уже сомневаться в том, что проблема фитонцидов никогда не устареет, что усилиями новых и новых поколений молодёжи будет воздвигнуто такое научное здание, в фундаменте которого моё открытие останется лишь в виде одного из кирпичиков. Но всё же останется!

Преклоняюсь перед будущим науки и не стыжусь своего скромного прошлого.

Как и в первом издании книги, я передаю моё сердечное спасибо Елене Васильевне Захаровой. Елена Васильевна многие годы своей жизни отдала нашей лаборатории и явилась одним из самых энергичных и бескорыстных борцов за новую проблему. Благодарю сердечно Людмилу Николаевну Святогор за помощь при подготовке рукописи этой книги. Я искренне благодарю и редактора моей книги Валентину Михайловну Николаеву за многие критические замечания.

Б.П. Токин,

сентябрь 1978 г.

Факты — это воздух учёного.

И.П. Павлов

Что такое фитонциды

Нам с вами, читатель, предстоит вступить в новую, основанную нашей отечественной наукой область знания. В ней, как и во всякой другой отрасли науки, для того чтобы избежать неточных выводов, нужно запастись терпением и изучить много фактов. Так мы и поступим, а потом уже сделаем обобщения, создадим теорию.

Удивительные свойства раненых растений

Сорвём листья берёзы или дуба, чёрной смородины или апельсинового дерева, иглы пихты или можжевельника, возьмём свежий корень дикого пиона или корневище хрена, плоды черёмухи или других растений. Разрежем их, по возможности быстро, на мелкие кусочки и на расстоянии нескольких миллиметров или сантиметров от них поместим каплю воды, в которой находятся одноклеточные животные, видимые, как правило, только под микроскопом. Этих животных называют протозоа — простейшие. К ним относятся амёбы, инфузории и им подобные микроорганизмы (рис.1). Некоторые из них совершенно безобидны для человека и животных, другие же приносят большой вред, вызывая серьёзные заболевания.

Рис.1. Некоторые виды простейших.

а — амёба; б — инфузория-туфелька; в — болезнетворная для человека инфузория — кишечная лямблия; г — паразит лягушки, обитающий в её кишечнике, — опалина; д — стентор; е — сувойка.



Рис.2. Схема опытов по влиянию летучих веществ, выделяемых растениями, на протозоа. 1 — капля воды с простейшими; 2 — растительная кашица; 3 — стеклянная пластинка; 4 стеклянная чашка; 5 — часовые стёкла, положенные одно на другое.

Для опытов можно взять и безвредных, и болезнетворных простейших, иначе называемых патогенными. Опыты свои поставим так, чтобы капля воды с простейшими никоим образом не соприкасалась с растительным материалом (рис.2). Через 5, 10, 20 минут все простейшие погибнут. Это легко обнаружить под микроскопом, а для крупных простейших — и под лупой.

Иногда при таких опытах простейшие умирают уже в первые секунды. Время, в которое гибнут простейшие, зависит от вида взятого растения, от количества полученного растительного материала — кашицы и, как увидим впоследствии, от многих других важных обстоятельств.

Проведём другой опыт. Осенью или зимой на обыкновенной овощной тёрке натрём хорошо сохранившуюся головку чеснока.

Рис.3. Некоторые болезнетворные бактерии.

Бактерии-возбудители: а — нагноений; б — рожи; в — сибирской язвы; г — дифтерии; д — туберкулёза; е — брюшного тифа; ж — холеры.


На некотором расстоянии от полученной чесночной кашицы поместим каплю жидкости, в которой находятся какие-нибудь подвижные бактерии (рис.3). Эти опыты можно ставить так же, как и опыты с простейшими. Мы обнаружим удивительное явление: в течение первой минуты, а иногда и моментально, движение бактерий останавливается, хотя жидкость, в которой они находятся, является самой благоприятной средой для их жизни и размножения. В такой жидкости, если бы не было по соседству чесночной кашицы, бактерии жили бы многие часы и дни.

Что же случилось с бактериями? Они погибли?

Перенесём неподвижных микробов из этой капли на благоприятные для них питательные среды. Учёные называют это посевом микробов. Если мы сделаем посев через несколько секунд или через минуту после начала опыта, то бактерии нередко ещё будут размножаться. Значит, не все они убиты, некоторые, словно парализованные, перестали двигаться. Во всяком случае, результаты таких опытов убедят нас, что не все бактерии погибают за столь короткий промежуток времени.

Рис.4. Влияние летучих веществ лука на дрожжевые грибки.

1 — кашица лука у основания столбика агара; 2 — дрожжевые грибки, посеянные на верхней плоскости агарового столбика.

Продолжим опыт. Пусть капля жидкости с бактериями будет находиться под воздействием чесночной кашицы в течении минут десяти. На какие бы самые благоприятные среды ни посеять теперь бактерий из опытной капли, они не будут размножаться: все они окажутся мёртвыми.

Небольшое количество натёртого лука положим рядом со столбиком агара1 с пивным суслом. На верхней площадке такого питательного для микроорганизмов столбика предварительно посеем одноклеточные организмы — дрожжевые грибки2, используемые при хлебопечении или в пивоваренном и винокуренном производствах. Опыты поставим так, как это изображено на рис.4,б: агаровый столбик и луковая кашица накрыты стеклянным колпаком. Но можно обойтись и без колпака, что и показано на рис.4,а.

В особо удачных случаях не требуется дальнейших специальных исследований, но, чтобы избежать возможных ошибок, лучше не доверять глазу и микроскопу, а продолжить опыт. Посеем теперь в питательные среды пробы дрожжей с контрольного, не подвергавшегося воздействию лука, и опытного столбиков. Создадим одинаковые, очень хорошие температурные и иные условия для роста и размножения этих микроорганизмов.

Пройдёт 10, 20, 30 минут. Уберём луковую кашицу. Невооружённый глаз не заметит никаких изменений. Не будем, однако, торопиться с выводами. Продолжим наблюдения. Пройдут часы. Теперь мы и невооружённым глазом, а с помощью увеличительных стёкол особенно, увидим, что на поверхности контрольного агарового столбика выросла пышная бархатистая плёнка дрожжей, а дрожжевая культура на таком же агаровом столбике, вокруг которого была положена луковая кашица, оказалась погибшей.

Существует в природе много видов плесневых грибков. Все так или иначе знают их. Каждый из нас не раз наблюдал пушистый налёт на фруктах, хлебе и пр. (рис.5). Это белая или серая плесень. Основные черты строения и способ роста плесени можно изучить и невооружённым глазом. В течение 2—3 дней от начала роста грибка (из хлеба, например) протягивается во все стороны большое количество тонких белых нитей.

Рис.5. Плесневый грибок, растущий на навозе.

1 — часть мицелия с двумя воздушными гифами 2, оканчивающимися спорангиями 3; 4—6 — стадии прорастания спор.

Множество этих нитей связано между собой, поэтому в хлебе образуется как бы тонкая кружевная сеть. Такая сеть называется мицелием, а нити, из которых она состоит, именуются гифами мицелия; те же нити, которые подымаются вверх, на воздух, и которые кажутся пушком, называются воздушными гифами. Они достигают длины 6—8 сантиметров. В ходе развития и роста грибка концы воздушных гифов расширяются и, наконец, каждый гиф завершится маленьким шариком, постепенно чернеющим. Когда такой шарик разовьётся и вырастет до своих пределов, то от малейшего прикосновения он лопается. Чёрные шарики называются спорангиями, они содержат споры (воспроизводительные клетки), которые при подходящих условиях прорастают, образуя мицелий и гифы.

Проведём с каким-либо плесневым грибком опыт. Возьмём стеклянную чашку, называемую чашкой Петри и обычно употребляемую специалистами по микробам. Это чашка с крышкой; высота чашки 2—3 сантиметра, а диаметр 10—15 сантиметров. В чашку Петри наливается расплавленный агар с питательной для плесневых грибков средой. Агар застывает тонким слоем в 4—5 миллиметров. Теперь можно равномерно по всей поверхности агара посеять 2—3 тысячи спор плесневого грибка, например чёрного аспергилла. Этот плесневый грибок очень удобен для подобных опытов.

На крышку чашки положим 1 грамм мелко изрезанных недавно сорванных листьев черёмухи, или лавровишни, или раздавленных семян растения борщевика. Опрокинем теперь чашку с агаром и введём её в крышку. Чашка окажется поставленной вверх дном, а раненые листья черёмухи или других растений будут «смотреть» на посеянные споры. В зависимости от того, какое растение взято, в больший или меньший промежуток времени мы заметим, что прорастание спор замедляется или прекращается вовсе. Растение на расстоянии убивает их.

Особенно наглядно противогрибковое действие многих растений проявляется при следующей постановке опытов. Равномерно засеем, как мы это уже делали, в чашку с агаром споры грибка. Спор возьмём столько, чтобы спустя день, другой, третий вся поверхность могла оказаться покрытой прекрасным чёрным «бархатом». Такое впечатление создают многочисленные спорангии.

Итак, споры посеяны. Тотчас после этого в центре чашки каким-либо обеззараженным от бактерий и грибков орудием, например пробочным сверлом, сделаем «колодец» и в него поместим четверть грамма полученной на тёрке чесночной кашицы. Чашку поставим в термостат, в котором поддерживается постоянная температура (28 градусов Цельсия).

В контрольной чашке, где не было чесночной кашицы, мы увидим равномерный рост грибков по всей поверхности. В опытных чашках с «колодцами», заполненными чесночной кашицей, прорастание спор происходит лишь по краям чашки, на некотором расстоянии от «колодца». Вокруг «колодца» неизменно получается, как это принято говорить, стерильная зона, то есть такое пространство, в котором совершенно не обнаруживается роста грибков. Выходит, что помещённая в «колодец» чесночная кашица в количестве лишь четверти грамма мешает прорастанию спор или убивает их.

Много интересных подробностей выяснили учёные. Так, через двое-трое суток при указанных условиях опыта мы увидим на периферии чёрную бархатистую плёнку, свидетельствующую о том, что жизненный путь грибков завершён, в спорангиях снова образовались споры. Вокруг же «колодца» с чесноком мы увидим, как уже говорили, стерильную зону. На самой границе между этой стерильной зоной и чёрной бархатистой плёнкой отчётливо видна белая «каёмка» — здесь узкой полосой проросли грибки, образовались гифы мицелий, но споры не возникают, получается бесспоровая зона.

Весь последовательный ход роста грибков в контрольной и опытной чашках заснят на киноленте. На рис.6 мы видим снимки некоторых заключительных этапов опыта.

Рис.6. Действие летучих веществ чеснока на плесневый грибок чёрный аспергилл (в центре левой чашки — кашица из чеснока).

1 — стерильная зона; 2 — зона роста грибка без образования спор; 3 — зона роста грибка со спорообразованием; 4 — стерильная зона на месте «дорожки», образованной каплей сока чеснока.


Снимок справа даёт представление об опыте, проведённом несколько иначе. Здесь не делался «колодец» и в центр чашки не помещалась кашица из чеснока. После равномерного, по всей поверхности, посева спор чёрного аспергилла на чашку с края её наносилась капля сока чеснока, чашка тотчас наклонялась, капля, стекая, образовывала дорожку. На вторые-третьи сутки мы видим занимательную картину: на дорожке споры не проросли, образовалась стерильная зона, за ней следует бесспоровая зона, где гифы мицелия проросли, а спорангии не наблюдаются. Наконец, следует полоса с нормально проросшими грибками, давшими снова споры. Эта полоса, как и подобает в норме, чёрная бархатная.

Чтобы составить более наглядное представление о противогрибковой мощности чеснока, приведём в пример ещё один из опытов. Оказалось, что достаточно 30—45 секунд воздействия чесночной кашицы, положенной на дно сосуда в количестве десятой доли грамма, чтобы находящиеся в висячей капле жидкости споры грибка, называемого пенициллиум нотатум, из которого приготовляют прекрасное лечебное средство — пенициллин, совершенно не проросли.

Ограничимся пока этими опытами. Их достаточно, чтобы сделать следующий вывод: при измельчении разных органов и частей растений создаётся большая поверхность испарения и из растительной кашицы выделяются какие-то сильно летучие вещества, могущие убивать грибки, бактерии и протозоа.

Специальными опытами установлено, что из растительной кашицы выделяются именно химические вещества, очень губительные или, как говорят иначе, очень токсичные для микроорганизмов даже в едва уловимых дозах. Что это химические вещества, а не какие- либо лучи, можно доказать (рис.7).

Рис.7. Опыт, показывающий губительное действие летучих веществ растений на микроорганизмы.

1 — капля жидкости с микроорганизмами; 2 — трубка; 3 — склянка с растительной кашицей на дне.

В большом стеклянном сосуде с отводной длинной трубкой помещено стёклышко с каплей воды, в которой находятся простейшие, или чашка с питательным агаром, где посеяны те или иные бактерии или грибки. Конец длинной извитой трубки соединён со склянкой, в которую помещён источник химических веществ, губительных для микроорганизмов, например луковая кашица или изрезанные, истолчённые тем или иным способом листья лавровишни. Через некоторое время мы увидим, что микроорганизмы убиты.

Строгие научные расчёты убедительно говорят о том, что в этом опыте на микроорганизмы действуют сильно летучие химические вещества, выделяемые растительным материалом. Эти вещества проходят по извитой трубке и проникают в большой сосуд. Конечно, чем дальше находятся микроорганизмы от источника химических веществ, тем труднее убить их. И дело не только в том, что меньше ядовитых веществ достигнет микроорганизмов. Некоторые вещества, выделяемые растениями, при соприкосновении с воздухом могут изменять свою химическую природу и терять или, наоборот, усиливать свои ядовитые свойства.

Можно взять открытую с обоих концов прямую стеклянную трубку длиной 1 метр и внутренним диаметром до 1,5 сантиметра. У одного конца поместим только что приготовленную луковую кашицу, а у другого конца — стеклянную пластинку, на которую нанесена капля воды с инфузориями. Пройдёт несколько минут, и все простейшие погибнут. Если вы, однако, в своих опытах будете удлинять трубку, то можете и не получить ожидаемого результата. Даже при меньшей длине трубки вы не получите ожидаемого результата, если попытаетесь убить микроорганизмы летучими веществами, положим, плодов апельсинового дерева, хотя на близком расстоянии они обладают, как увидим далее, мощным противомикробным действием. Губительные для микроорганизмов летучие вещества, выделяемые другими растениями, изменяются ещё быстрее, чем, например, летучие вещества лука или апельсина, да и степень летучести их относительно невелика, так что действие их на микроорганизмы сказывается только тогда, когда последние почти соприкасаются с растительным материалом.

Токсические для бактерий, грибков и простейших вещества, выделяемые разными растениями, обладают весьма неодинаковыми свойствами; они заведомо различны по своей химической природе, силе действия и т.д. Одни растения, например можжевельник, выделяют в атмосферу большие количества летучих токсических для многих микроорганизмов веществ; другие, например герань, некоторые виды полыни, многие садовые розы, — ничтожные количества летучих противомикробных веществ, но тканевые соки этих растений могут обладать мощной микробоубивающей силой. Из этого, кстати, видно, что сильно пахучие растения далеко не всегда являются более губительными для тех или иных микробов, чем непахучие.

Большинство растений, по-видимому, обладает свойствами выделять и летучие (при комнатной температуре и в обычной природной обстановке), и практически нелетучие вещества, замедляющие рост и размножение микробов или убивающие их. Таковы хвойные — сосна, ель, пихта, можжевельник; из лиственных деревьев — черёмуха, тополь, дуб.

Капля водного настоя из мелко нарезанной хвои ели, прибавленная к капле воды, в которой находятся протозоа, в доли секунды заставит их погибнуть. Тканевые соки аира, шалфея, крушины и многих других лекарственных и нелекарственных растений обладают подобными же свойствами. Водный настой или отвар из корней лекарственной кровохлёбки (лучше осеннего сбора) в течение 5 минут убьёт микробов, являющихся виновниками таких заболеваний, как дизентерия, брюшной тиф, паратифы и т.п. Эти удивительные свойства кровохлёбки стали известны науке совсем недавно.

А вот перед нами черёмуха. Мы не раз будем говорить о ней. Черёмуха — растение, можно сказать, коварное. В этом мы убедимся впоследствии, а сейчас приведём некоторые интересные факты. Отжатый из листьев или почек черёмухи сок прекрасно убивает протозоа. Эти же листья и почки выделяют

и весьма мощные летучие вещества, убивающие протозоа. В определённый сезон года при нормальных условиях жизнедеятельности листья черёмухи выделяют летучие вещества даже в обычном, неповреждённом состоянии.

Это, очевидно, общее свойство растений, которое мы далеко не всегда можем доказать. Ещё не найдены такие химические и биологические способы, которые позволяли бы обнаруживать очень небольшие количества летучих веществ. Дело осложняется ещё и тем, что эти способы обнаружения должны быть очень быстрыми, так как летучие вещества многих растений крайне неустойчивы.

Впрочем, и здесь учёными сделаны очень важные открытия. Обнаруженными в природе новыми фактами уже заинтересовались работники по озеленению городов, специалисты по организации курортов, санитарные гигиенисты, врачи детских яслей и домашние хозяйки. Но не будем забегать вперёд, торопиться с выводами. Обратимся вновь к фактам.

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.

Фитонциды различных растений — это не одно какое-либо вещество, а множество самых разнообразных. Фитонциды лука убивают вне организма туберкулёзную палочку и в то же время бессильны в отношении некоторых бактерий и грибков, вызывающих заразные заболевания у лука. Фитонциды прибрежно-водного злакового растения манника убивают некоторые многоклеточные организмы, например мух и слепней, в течение секунд, а простейших — лишь через многие часы.

Возвратимся к свойствам фитонцидов убивать одноклеточные организмы — протозоа. Эти свойства мы будем впредь называть протистоцидными.

Как много растений изучено в этом отношении? Только одной нашей лабораторией обнаружено более 500 видов растений, летучие фитонциды которых обладают протистоцидными свойствами. И деревьям, и травам, и кустарникам присущи эти свойства. Среди протистоцидных растений имеются кормовые и ядовитые для животных, съедобные для человека и сорняки — обитатели Крыма, Кавказа, Индии и сибирской тайги, Алтайских гор и болот Ленинградской области.

На основании многочисленных исследований можно сделать общий вывод: по-видимому, большинство растений при повреждении их может выделять протистоцидные вещества той или иной мощности. Приведём примеры из различных растительных семейств, причём укажем, сколько минут требуется для умерщвления протозоа, если помещать их на определённом расстоянии от только что приготовленной растительной кашицы из листьев растений:

Редька посевная

1-10

Кипарис траурный

7

Лук репчатый

2

Борщевик

9

Чеснок

3

Можжевельник казачий

10

Пион дикий: корень

листья

5

25

Смородина чёрная

10

Кедр атласский

3

Айва обыкновенная

12

Клён сахарный

4

Сосна кедровая

15

Дуб

5

Лавр благородный

15

Каштан калифорнийский

5

Орех грецкий

18

Апельсиновое дерево

5

Клён татарский

20

Мандариновое дерево

5

Берёза бородавчатая

20-25

Лимонное дерево

5

Кипарис душистый

25

Черёмуха обыкновенная

5

Тополь серебристый

25

Можжевельник крымский

5

Мята

25

Жасмин

5

Акация ленкоранская

30

Кипарис вечнозелёный пирамидальный

6-15

Горчица белая

35

Тис ягодный

6

Помидор

35

Дуб пушистый

6

Самшит кавказский

45

Володушка кустарниковая

6

Тысячелистник обыкновенный

50

Граб европейский

7

Приведённые цифры имеют значение лишь для сравнения протистоцидной силы разных растений в отношении одних и тех же простейших. Если бы мы взяли для опыта других простейших, например разные виды инфузорий, то получили бы другие цифры.

Рис.10. Схема опытов с бактериями.

а: 1 — капля бактерицидного сока, 2 — питательная среда с посевом бактерий;

б: 1 — поверхность питательной среды с бактериями, 2 — растительная кашица;

в: 1фитонцидная «дорожка» на агаре, 2 — посев бактерий на агаре;

г: 1 — «колодец» в агаре, в который помещается растительная кашица, 2 — посев бактерий на агаре;

д — взвесь бактерий в бактерицидном соке растения;

е: 1 — растительная кашица,2 — платиновая сеточка, на которой находятся бактерии.

Все цифры, характеризующие протистоцидную мощность растений, получены в определённых условиях опытов: определённый объём посуды, определённое количество растительного материала, определённый объём капли воды с простейшими и т.д. Если изменять эти условия, то можно быстрее или, наоборот, медленнее убить тех же простейших теми же летучими фитонцидами. Так, мы говорили, что листья апельсинового и лимонного деревьев убивают простейших через 5 минут. Это правильно при определённой постановке опытов. Но, изменяя условия опытов, мы можем убить летучими фитонцидами листьев этих деревьев тех же простейших в секунды или, наоборот, растянуть процесс умерщвления до нескольких десятков минут.

А как обстоит дело с бактерицидными свойствами? И в этом отношении исследовано большое количество растений. У многих тысяч растений обнаружены бактерицидные фитонциды.

Способы их изучения разнообразны. Наиболее часто применялись способы, указанные на рис.10.

Бактерицидные вещества, убивающие многих бактерий, в том числе и болезнетворных для человека и животных, обнаружены у чеснока, хрена, лука, горчицы, редьки, кровохлёбки, помидора, картофеля, моркови, кукурузы, таволги, дикого пиона, ломоноса, красного перца, репея, сахарной свёклы, сельдерея, петрушки, лавра благородного, алоэ, крапивы, можжевельника, подорожника. Иглы хвойных и почки черёмухи, листья лавровишни, тополя, эвкалипта, конопли, валерианы, копытня, кубышки жёлтой, чистотела, различные части и органы многих других растений обладают бактерицидными свойствами.

Фитонциды выделяются и растениями, живущими в воде и по берегам у самой воды. Есть такие растения — сине-зелёные водоросли. Они живут в пресных и морских водоёмах. Встречаются и на берегах рек и озёр, и на сырой почве, и на сваях и т.п. В реке или озере часто можно найти осцилляторию — сине-зелёную водоросль, имеющую нитчатую форму. Как выяснилось из опытов, осциллятория выделяет в окружающую водную среду вещества (в том числе и летучие), токсические для некоторых микроорганизмов.

Гречиха земноводная, трифоль, озёрный камыш, ядовитый вех, хвощ, водяная сосенка и другие подводные, водные, плавающие и прибрежно-водные растения обладают энергичными протистоцидными свойствами и так же, как и наземные растения, убивают на расстоянии простейших и другие организмы. Может быть, именно фитонциды водных растений объясняют некоторые загадочные явления, до сих пор ещё не объяснённые наукой. Вот одно из таких явлений.

Во многих водоёмах, в том числе и в искусственных водохранилищах, создаются, казалось бы, великолепные условия для развития бактерий. Бактерии и питательные для них органические вещества постоянно поступают в эти водоёмы из воздуха, донных отложений, размываемых берегов и сточных вод от населённых пунктов и т.п. Кроме того, здесь развиваются многочисленные растительные организмы — водоросли, живущие в верхних слоях воды во взвешенном состоянии. Совокупность таких растительных и животных (большей частью очень мелких) организмов называется планктоном.

Учёные доказали, что планктонные организмы выделяют в окружающую среду органические вещества, являющиеся хорошим питательным материалом для некоторых бактерий. Совершенно логично предположить, что в летние месяцы массового размножения водорослей должны создаваться особенно благоприятные условия для размножения постоянно попадающих в воду бактерий. Но это предположение странным образом не оправдывается наблюдениями и опытами. Оказалось, что между бактериями и водорослями, по крайней мере некоторыми из них, существует стихийная борьба, антагонизм: много водорослей — мало бактерий, мало водорослей — много бактерий.

Если взять во время большого цветения из водохранилища воду и фильтровать планктон через фильтры с очень маленькими порами или просто прокипятить воду, то мы избавим её от планктонных организмов. Казалось бы, мы создали тем самым менее благоприятные условия для размножения бактерий, ибо лишили их пищи, которую дают водоросли. Опыт же показывает, что, наоборот, бактерии размножаются теперь более энергично.

Один учёный поставил следующий опыт. Он взял из водохранилища 50 кубических сантиметров воды и налил её в колбочки в два раза большего размера. В другие такого же объёма колбочки он налил такое же количество воды, взятой одновременно из того же водоёма. Но эту воду он предварительно отфильтровал, то есть освободил от планктона. Потом время от времени он брал из колбочек пробы и засевал их на питательные для бактерий среды. Что же оказалось? Через двое суток бактерий в одном кубическом сантиметре нефильтрованной воды было всего 1100, а в фильтрованной — 1 451 000!!!

Трудно объяснить такое странное противоречие иначе, чем предположением о выделении многими планктонными организмами фитонцидов, убивающих или тормозящих размножение бактерий. Это предположение очень вероятно, хотя, конечно, ещё не может считаться доказанным.

На примере водорослей мы убедились в наличии фитонцидных свойств у так называемых низших растений. К ним относятся кроме водорослей слизевики, грибы, лишайники и бактерии. К высшим же растениям относятся мхи, папоротники, хвойные, все цветковые растения.

Если же фитонцидные свойства присущи всем растениям, то не должны явиться исключением и сами бактерии и грибки, например плесневые. Так оно и оказалось. Сами бактерии и низшие растения выделяют в определённых условиях размножения во внешнюю среду вещества, убивающие других бактерий и грибков. Если эти бактерии или грибки — паразиты, то они выделяют и такие вещества, которые изменяют составные части клеток и тканей высших растений и животных.

Рис.11. Плесневый гриб пенициллиум нотатум, из которого производят пенициллин.

Среди этих веществ особую известность приобрели вещества, выделяемые плесневым грибком, носящим название пенициллиум нотатум, вещества, выделяемые бактерией, живущей в почве, — бациллой бревис, и, наконец, одним лучистым грибком — актиномицетом. Первое вещество, извлекаемое химическим путём из жидкой среды, в которой растёт плесневый грибок (рис.11), названо пенициллином, второе — грамицидином и третье — стрептомицином. Эти препараты получили широкую и заслуженную известность. Они оказались весьма полезными при лечении многих заболеваний, и теперь существуют целые заводы по их изготовлению. Кстати сказать, хорошо служат плесневые грибы человеку: учёные и инженеры, создавая пенициллиновые заводы, добились того, что грибы продуцируют нужные медицине вещества в тысячу раз большем количестве, чем в условиях природы.

Во время Великой Отечественной войны медицина смело ввела новые антисептики (обеззараживающие от бактерий и грибков вещества) в практику. Тогда началась, как говорится, знаменитая полоса в медицине, которую образно можно назвать пенициллиновой эпохой. Медицина благодаря новым антисептикам спасла жизнь миллионам людей. Интерес к фитонцидам низших растений не ослабевает до сих пор, и учёные ищут новые и новые лекарственные вещества для оказания помощи больному человеку.

Сколь распространены фитонцидные свойства в мире низших растений? Усилиями советских учёных Н.А. Красильникова, Д.М. Новогрудского, А.А. Имшенецкого, Г.Ф. Гаузе и многих других, а также иностранными учёными обнаружено огромное количество бактерий и грибков, которые в результате своей жизнедеятельности выделяют во внешнюю среду антимикробные вещества, убивающие или угнетающие жизнь других бактерий и грибков — своих противников, конкурентов.

Болгарскими учёными Марковым и Богдановым доказано, что плесневые грибы, лучистые грибы (актиномицеты), пивные и винные дрожжи да и бактерии помимо продукции нелетучих антибиотиков выделяют во внешнюю среду летучие фитонциды. В этом можно убедиться, поместив невдалеке от плесневых грибов бактерии, посеянные на питательной среде. Так, плесневый гриб, называемый ароматическим пенициллом, убивает на расстоянии многих бактерий: стафилококков, сарцин, сенную палочку, тетрагена, бациллус микоидес и др. В свою очередь, бациллус микоидес и другие микробы выделяют летучие фитонциды, тормозящие рост тех или иных микроорганизмов.

Много загадок задают новые опыты и химикам. Очень любопытно, например, что летучие фитонциды плесени — это не те ароматические вещества, которые вызывают запах. Киевские учёные В.И. Билай и А.А. Вьюн провели также исследования летучих веществ грибов, называемых по-латыни мортиерелля. Они широко распространены в почве, навозе, их можно легко найти на поверхности насекомых. Эти грибы губительно действуют на расстоянии на многие другие микроскопические грибки и бактерии.

Не надо думать, что каждая бактерия выделяет вещества, угнетающие рост и размножение всех без исключения прочих бактерий. Нет, в развитии живой природы, в её эволюции этого не могло произойти, и действие фитонцидов низших растений избирательное, так же как и влияние фитонцидов высших растений. Как ни мощны бактерицидные, свойства фитонцидов многих высших растений, всё-таки есть бактерии, для которых они безвредны.

Это очень интересное и важное явление в жизни природы, во взаимных отношениях микробов, животных, высших растений, и мы на нём остановимся подробнее. Пенициллин не убивает, например, дизентерийную палочку, но сильно угнетает рост стафилококков, стрептококков и многих других бактерий. Грамицидин является ядом для значительного числа бактерий, но он не причиняет никакого вреда туберкулёзной палочке. Стрептомицин же, наоборот, у0ивает туберкулёзную палочку, но не умерщвляет некоторых бактерий, весьма нестойких к грамицидину. Таких примеров можно было бы привести множество.

Одно поколение учёных не сможет изучить фитонцидные свойства всех растений, произрастающих на земном шаре. Но не будем прибедняться насчёт опытов с бактериями. В одной только лаборатории К.И. Бельтюковой поставлены тысячи опытов. Изучались бактерицидные свойства фитонцидов роз, георгина, мака, дельфиниума, лилии, пионов, петуньи, настурции. Испытуемых бактерий было также немало — десятки видов.

Исследовалось и влияние фитонцидов травянистых и древесных растений на фитопатогенные бактерии (болезнетворные для растений). Изучались фитонциды малины европейской, бузины чёрной, осины, ореха грецкого, дуба обыкновенного, черёмухи, сосны обыкновенной, клёна обыкновенного, лимонника китайского, граба обыкновенного, щавеля конского, горчака, молочая лозяного, полыни полевой, осота обыкновенного. Испытывались фитонциды коры и листьев древесных пород. Под опытом было 38 разных бактерий, в том числе и возбудителей очень опасных болезней сельскохозяйственных растений. Эти бактерии легко убиваются, например, фитонцидами щавеля конского. Фитонциды сосны обыкновенной весьма действенны против возбудителей бактериальных болезней фасоли, хлопчатника, помидора, картофеля и люцерны.

Киевские учёные А.С. Бондаренко, В.А. Приходько, Г.Т. Петренко, А.А. Мещеряков, Т.И. Скоробогатько исследовали на десятках видов бактерий антимикробные свойства фитонцидов. Шестьсот видов кормовых растений произрастает на природных пастбищах и сенокосах Украинской и Туркменской республик, и фитонциды всех этих растений убивали те или иные бактерии.

Многие тысячи исследований проведены в разных странах за истёкшие после открытия фитонцидов десятилетия. Этими исследованиями в той или иной мере охвачены представители всех растительных семейств. Наверное, обследовано не менее 20 тысяч высших растений. Изучались и противогрибковые свойства. Сибирский учёный Е.П. Лесников подсчитал, что уже к 1967 году было доказано противогрибковое действие фитонцидов 879 видов высших растений, принадлежащих к 128 растительным семействам.

Приведём примеры фитонцидов, убивающих те или иные бактерии. Туберкулёзная палочка (в опытах вне организма) убивается фитонцидами чеснока и посевной гречихи. От фитонцидов пихты погибают дифтерийная и коклюшная палочки, стафилококки и другие бактерии. Фитонциды почек берёзы бородавчатой губительно действуют на дизентерийную и кишечную палочки. Фитонциды чёрной смородины, черёмухи обыкновенной, эфедры, укропа и многих других растений убивают золотистый стафилококк. От фитонцидов люцерны погибает возбудитель болезни хлопчатника — гоммоза. Паратифозные бактерии нестойки к фитонцидам полыней, зверобоя и калужницы. Фитонциды бархатцев убивают стафилококков — возбудителей чёрной ножки картофеля, бактериального заболевания огурцов. И так далее, и так далее.

В этой книге читатель найдёт много интереснейших фактов об антимикробной активности фитонцидов высших растений.

Трудно сомневаться во всеобщности явления фитонцидов. Но спрашивается, почему же не всегда удаётся обнаружить выделение растениями фитонцидов во внешнюю среду? По многим причинам. Во-первых, не обязательно в любой период своего развития, при любом жизненном состоянии растение выделяет во внешнюю среду фитонцидные вещества. Во-вторых, вообще не следует думать, что всякое растение выделяет именно во внешнюю среду вещества, губительные для других организмов. Составные части клеток растений, так называемая протоплазма в целом, могут обладать свойствами убивать или тормозить рост и размножение тех или иных бактерий, если они входят в соприкосновение с ними. Что же касается растений, которые выделяют фитонциды во внешнюю среду, а таких подавляющее большинство, то при изучении их могут быть допущены самые разнообразные ошибки.

Если при испытании на фитонцидные свойства какого-нибудь растения в отношении определённой бактерии или грибка получен положительный результат, исследователь может быть спокоен. Но если бы испытуемое растение, например плесневый грибок пенициллиум нотатум, оказалось небактерицидным в отношении дизентерийной палочки, то это ещё не означало бы, что оно вообще лишено бактерицидных свойств. Предположим, к примеру, что ещё не известны изумительные фитонцидные свойства лука. Учёный пытается убить этим растением бактерию, которая называется сенной палочкой... и решает: лук не бактерициден или почти не бактерициден, так как получен слабый или отрицательный результат в опыте с сенной палочкой. Этот вывод был бы совершенно неосновательным, ибо фитонциды лука великолепно убивают огромное число других бактерий.

Очень многое зависит, далее, от условий опыта. Как увидим впоследствии, выделение летучих фитонцидов у большинства растений очень быстро прекращается после измельчения растения. Поэтому нужно опыты ставить с наивозможной быстротой: нельзя терять не только часы, но даже и минуты и секунды после срывания растения и получения растительной кашицы. Дело может доходить до курьёзов, если забывать об этих и других обстоятельствах.

Продукция фитонцидов неразрывно связана с их жизнью. Не безразлично, в какой сезон года ставить опыты, в какую часть дня срывать листья. Очень важно, больное или здоровое растение испытывается, и т.д. Если на всё это не обращать внимания, то, конечно, легко впасть в ошибку.

Химия фитонцидов

Мы познакомились с некоторыми фактами мощного бактерицидного, протистоцидного и противогрибкового действия фитонцидов. Многое казалось на первых порах невероятным: бактерицидная сила фитонцидов, скорость распространения летучих фитонцидов в воздухе, быстрота их проникновения сквозь поверхностные слои клеток и т.д. Вспомним туберкулёзную палочку. В высохшей мокроте этот микроб остаётся жизнеспособным от 3 до 8 месяцев; такие испытанные антисептики, как карболовая кислота в 5-процентном растворе или сулема в 0,5- процентном растворе, убивают туберкулёзную палочку лишь через 12—24 часа. В течение 10—30 минут этот микроб не погибает в 10—15-процентном растворе серной кислоты. Конечно, удивительно, что столь стойкий микроб убивается вне организма в первые же пять минут фитонцидами... чеснока!

Нет ли в этом чего-либо таинственного, сверхъестественного? Пока явление до конца не разгадано, оно кажется таинственным. Но это не более мистично, чем, положим, действие синильной кислоты или гашиша на человеческий организм либо роль витаминов и т.д. Тысячелетия были известны не менее загадочные факты с луком и до открытия фитонцидов, только эти факты примелькались и не останавливали на себе внимания.

Разве те слёзы, которые проливает домашняя хозяйка при резании лука, менее таинственны, чем быстрота умерщвления луком каких-либо бактерий? «Плач» хозяйки вызывается тем, что летучие вещества лука исключительно быстро распространяются и вызывают ответную реакцию — выделение слёз. Или вспомним быстроту действия горчичников. Нас не удивляют эти обыденные факты. Известие же о быстром действии фитонцидов на первых порах вызвало сомнения даже у высококвалифицированных химиков. Между тем как раз химикам предстоит снять покров тайны, окутывающий новую главу науки — фитонциды, снять в интересах теории и практики здравоохранения, ветеринарии, растениеводства и иных областей человеческой деятельности.

Много опытов провели в последнее десятилетие учёные, что бы выяснить химическую природу фитонцидов, и всё же, надо признать, мы находимся лишь в самом начале исследований в этой области.

Более всего посчастливилось пенициллину и грамицидину. Без преувеличения можно сказать, что целая армия химиков атаковала плесневый грибок пенициллиум и микроскопическую почвенную бактерию бациллус бревис, из которой получен грамицидин. С большой достоверностью определена химическая природа этих целебных веществ.

Гораздо менее разработана химия фитонцидов высших растений, и особенно их летучих фракций. Пионерами в исследовании химии фитонцидов высших растений являются советские учёные. Обстоятельные работы проведены в отношении фитонцидов лука и чеснока. И.В. Торопцев и И.Е. Камнев в 1942 году выделили бактерицидный препарат из чеснока в виде порошка и растворов. Тогда же Т.Д. Янович получила препарат из чеснока — сативин, привлёкший внимание многих врачей. В 1967 году М.Я. Спивак получил препарат, названный им фитонцидином. Многие и другие препараты получены из чеснока.

Американские учёные в 1944—1945 годах извлекли из чеснока бактерицидный препарат аллицин и высказали предположение о его химической природе. В 1948 году в Швейцарии сделали попытку синтезировать действующие бактерицидные вещества чеснока.

Известно ещё не менее десяти попыток химиков разных стран узнать точный состав фитонцидов чеснока. Более десятка препаратов создали из чеснока, но каждый из них отличается от других по химическому составу и действию на микробов, а все они уступают ещё по своей противомикробной силе природному тканевому соку чеснока и его летучим фитонцидам.

Химический состав фитонцидов чеснока и лука пока точно неизвестен. Выяснено только, что действующие бактерицидные вещества — не белковой природы. По данным Торопцева и Камнева, фитонциды чеснока по своей химической природе близки к глюкозидам — веществам, широко распространённым в растительном мире. Из чеснока выделено вещество, подавляющее бактерии уже в разведении 1:250 000. Названо оно аллиином. Это маслянистая жидкость, растворяющаяся в спирте и эфире, но плохо растворяющаяся в воде. Состоит из углерода, кислорода, водорода и серы. Химики пишут её формулу так:

C3H6 – S – C3H6

II

O

Думать, однако, что это и есть фитонцид чеснока, неправильно. В лучшем случае аллиин — один из компонентов сложного комплекса веществ, являющегося фитонцидом. Учёным известно, что фитонциды чеснока и лука не представляют собой лишь одно соединение; они могут быть и комплексом веществ. Соки чеснока и лука, нелетучие при комнатной температуре, отличаются по составу от летучих фитонцидов этих же растений. Менее всего известна химия летучих фитонцидов. Хотя в отношении состава фитонцидов у нас имеются лишь более или менее обоснованные догадки, одно ясно: химия фитонцидов разных растений весьма различна. Мы судим об этом по их неодинаковому биологическому действию на микро- и микроорганизмы6.

Антимикробные вещества растений могут оказаться очень простыми соединениями. Так, Р.М. Каминская выделила из можжевельника фитонцидное вещество С11Н18. Оно убивает кишечную палочку, возбудителей тифа и паратифа А и В, возбудителя дифтерии, дизентерийную палочку. Натуральные фитонциды можжевельника, однако, навряд ли состоят только из названного вещества. Впрочем, это соображение относится и к хорошо изученным химиками фитонцидам низших растений. Так, возможно, что натуральные фитонцидные вещества типа пенициллина, содержащиеся в плесневых грибах, богаче, красочнее, чем извлекаемые из них лекарственные препараты.

Изучение состава летучих фитонцидов привело к заманчивой мысли: сравнить их с эфирными маслами растений. Я в первые годы исследований был уверен в необходимости отождествления летучих фитонцидов с эфирными маслами. Впоследствии оказалось, однако, что летучие фитонциды и эфирные масла нельзя отождествлять.

Многие опыты в нашей и других лабораториях убедили нас в том, что не только эфиромасличные растения, но и растения, не содержащие эфирных масел, обладают прекрасными фитонцидными свойствами; раненые листья дуба, например, очень хорошо на расстоянии убивают различных микробов. И в то же время некоторые эфиромасличные растения имеют весьма слабую способность убивать микроорганизмы. Так, фитонциды листьев всем известной герани очень плохо, лишь в течение часов, убивают простейшие одноклеточные организмы. Кстати сказать, совершенно необязательно, чтобы растительные вещества, имеющие запах, обладали фитонцидными свойствами.

Как получают эфирные масла? Главный способ — перегонка эфирных масел с водяным паром. Нам надо получить, например, эфирное масло из листьев эвкалипта или из кожуры плода лимона. Заготовим сырьё. Измельчим его и подвергнем действию горячего пара. Эфирное масло, в микроскопических частицах находящееся в особых вместилищах, называемых желёзками, выступает и извлекается паром. Масло собирают в особые сосуды, иногда очищают химическими веществами и вторично перегоняют с горячим паром. Получается маслянистого вида жидкость, почти нерастворимая в воде; на бумаге она, как и подсолнечное масло, оставляет пятно.

Допустим теперь, что у какого-либо растения, например у чёрной смородины, летучие фитонциды и эфирное масло являются одними и теми же совокупностями веществ. Для того чтобы понять химическую природу летучих фитонцидов, описанный способ перегонки эфирных масел следует признать очень плохим; при действии горячего пара некоторые составные части летучих фитонцидов изменяются.

Перегонка эфирных масел производится не только из свежего, но и из сушёного материала. Что же там остаётся от натуральных, естественных летучих фитонцидов? Ведь есть растения (лук и другие), которые в первые минуты после измельчения расходуют почти все свои летучие фитонциды. Ясно, что, перегоняя из таких растений эфирные масла, получаем не естественные фитонциды, а какие-то сильно изменённые продукты.

Учёные с помощью остроумных и кропотливых опытов убедились, что летучие фитонциды и эфирные масла необязательно являются одними и теми же веществами. Расскажем об исследовании на листьях чёрной смородины.

Тонкой металлической иглой или остро заточенной деревянной иголкой удаляются все желёзки с эфирными маслами. Для полного устранения следов эфирного масла можно протереть лист промокательной (фильтровальной) бумагой. Если такой лист растереть между пальцами, то запах эфирного масла не обнаружится. И вот лист без всяких следов эфирного масла всё равно продолжает выделять летучие фитонциды и убивать микробов на расстоянии.

Итак, совершенно ясно, что полученные различными способами эфирные масла, конечно, не являются в точности той совокупностью веществ, которые выделяются живым растением. Не случайно, что эфирные масла ядовиты в отношении тех растений, из которых они выделены. Например, анис, розмарин и лаванда погибают от паров собственных эфирных масел.

Точно так же полученные различными иными путями бактерициды из низших и высших растений вряд ли могут быть целиком отождествлены с той совокупностью бактерицидных веществ, которые вырабатываются в ходе жизнедеятельности растения. Всё это в большей или меньшей мере «изуродованные» фитонциды. Тем интереснее напомнить некоторые данные о бактерицидных свойствах эфирных масел растений.

Известны были бактерицидные свойства эвгенола, ванилина, розового, гераниевого и других масел. В России в 80—90-х голах прошлого столетия применялась стерилизация кетгута (нитки животного происхождения, используемые в хирургии) эфирными маслами хвойных растений. В нашей лаборатории проведены многочисленные опыты, выясняющие, действуют ли эфирные масла на микроорганизмы на расстоянии, то есть убираются ли микроорганизмы парами эфирных масел.

Опыты показали, что пары эфирных масел успешно убивают микроорганизмы. Пары эфирного масла растения душицы прекращают движение инфузорий в течение 1,5—2 минут. Пары эфирного масла серой полыни убивают инфузорий через 30—60 секунд, богородской травы — через 1—1,5 минуты, змееголовника и иссопа — в первые же секунды. Пары эфирных масел некоторых растений убивают тифозных и дизентерийных микробов.

Обнаружено уже много интересного в химии фитонцидов. Больше всего потрудились учёные Б.Е. Айзенман, С.И. Зелепуха, К.И. Бельтюкова и другие во главе с известным украинским микробиологом академиком Виктором Григорьевичем Дроботько. Как и следовало ожидать, в подавляющем числе случаев фитонциды — это не одно какое-либо вещество, а набор веществ, особый для каждого растения.

Противомикробными свойствами обладают вещества, часто встречающиеся в растениях и давно известные науке, — дубильные вещества, алкалоиды, глюкозиды, органические кислоты, бальзамы, смолы, синильная кислота и многие другие. Но, как уже сказано, фитонциды — это чаще всего сложный комплекс химических соединений. Приведём примеры.

Главным действующим началом фитонцидов черёмухи является синильная кислота, но, кроме того, в них имеются бензойный альдегид и неизвестные вещества. Фитонцидные свойства листьев дуба, казалось бы, легко объяснить тем, что в тканевом соке их всегда находятся дубильные вещества. Эти вещества действительно тормозят рост и убивают многих бактерий. На самом же деле фитонциды листьев дуба — это далеко не только дубильные вещества. Дубильные вещества почти не обладают свойством летучести, между тем листья дуба на расстоянии убивают многих бактерий. Как уже говорилось, в большинстве случаев фитонциды — это не белки и не нуклеиновые кислоты.

Много неразгаданного в химии фитонцидов. Одни растения при умирании постепенно теряют свои фитонцидные свойства, другие длительный период сохраняют их. Достойно удивления загадочное явление исключительной «живучести после смерти» некоторых деревьев. Лиственница живёт 400—500 лет, а после смерти древесина её сохраняется сотни и даже тысячи лет. В Государственном Эрмитаже в Ленинграде хранятся срубы могильных склепов, колесницы с колёсами, сплетёнными из корней лиственницы. Эти изделия пролежали более 25 000 лет, и бактерии и грибы не тронули их. Почему? Не примешаны ли к этому загадочному явлению фитонциды?

Не будем более углубляться в область химии. Может случиться, что у отдельных растений в составе фитонцидов имеются вещества, не известные ещё химии. Так думают, например, о некоторых составных частях фитонцидов чеснока. Впрочем, не станем заниматься излишними пророчествами: надо терпеливо ждать результатов исследований и проникнуться уважением к труду химиков, который нередко бывает героическим. Пусть нетерпеливые люди, требующие быстрого ответа о химическом составе фитонцидов, знают, что химический состав растений подчас крайне сложен. История науки показывает, что потребовались многие годы, даже десятилетия, для определения, и то неполного, химического состава эфирного масла некоторых растений. Химики, исследуя фитонциды, сделают много полезного для медицины, ветеринарии и сельского хозяйства.

Перед началом этой главы мы вспомнили замечательные слова великого естествоиспытателя Ивана Петровича Павлова: «Факты — это воздух учёного». Они звучат как заповедь для нынешнего и всех будущих поколений учёных. Можно быть совершенно спокойными и автору книги, и читателю за точность и обилие полученных многими исследователями фактов в области фитонцидов. Мысль читателя может спешить получить ответы на возникшие вопросы, связанные с пониманием роли фитонцидов в природе, со значением открытия фитонцидов для науки, медицины, промышленности. На некоторые из этих вопросов мы будем пытаться дать ответ уже скоро, но центральный биологический вопрос — о значении фитонцидов для жизни самих растений — мы обстоятельно обсудим лишь в конце книги, когда будем располагать гораздо большим количеством фактов о свойствах фитонцидов, чем располагаем сейчас.

Забежим вперёд и предварительно выскажем одно очень ответственное предположение о том, почему фитонцидные свойства появились в ходе эволюции растений и какова их роль в природе.

Любое растение, будь то плесневый грибок или берёза, бактерия или дуб, в ходе своей жизнедеятельности вырабатывает фитонциды, помогающие ему наряду с иными многочисленными приспособлениями бороться против бактерий, грибков и могущих оказаться для него вредными тех или иных многоклеточных организмов. Фитонцидами, образно говоря, растение само себя стерилизует.

Таким образом, под фитонцидами мы условимся понимать вещества растений разнообразной химической природы, обладающие свойствами тормозить развитие или убивать бактерии, простейшие, грибы и те или иные многоклеточные организмы; фитонциды имеют важное значение в предохранении растений от заболеваний, то есть играют важную роль в естественной невосприимчивости растений к заразным заболеваниям.

Продукция фитонцидов неотделима от жизни растения в целом

Фитонциды — целебные вещества для самих растений. Об ном много говорится в книге. Означает ли это, что фитонциды являются веществами, предназначенными только для защиты растений? Наука вправе ответить уже в настоящее время с большой достоверностью: нет, не может быть, чтобы фитонциды у большинства растений оказались веществами, не могущими играть никакой другой роли в жизни растения, кроме защиты его от вредных организмов. Вообще у животных и растительных организмов трудно найти такие выработавшиеся в ходе эволюции структуры и функции, которые имели какое- либо единственное значение.

Поясним это примерами. Белок куриного яйца во время развития цыплёнка участвует в построении клеток зародыша, он же своими антибиотическими свойствами помогает эмбриону противодействовать возможной заразе — микробам и грибкам; белок имеет и серьёзное механическое защитное значение для желтка — собственно зародыша.

Пример второй — лейкоциты крови человека. Являясь составной частью крови, они выполняют многообразные отправления в здоровым, нормальном организме. Но вот в организм внедрились микробы — заразное начало. Лейкоциты благодаря своим ложноножкам (псевдоподиям) выходят из стенок мельчайших сосудов в районе воспаления, в месте внедрения микробов. Теперь они выполняют роль пожирателей микробов, то есть роль фагоцитов.

И фитонциды растений, каков бы ни был их химический состав, не обязательно должны быть лишь защитными веществами. Они ими служат при ранении растения, при действии вредных для него веществ, выделяемых бактериями, при повреждении насекомыми и т.д. Но они же могут играть в нормальном, здоровом организме растения какую-либо иную, даже многообразную роль, составляя часть протоплазмы клеток или межклеточных веществ. Они могут, например, участвовать в обмене веществ; выделения больших количеств летучих органических веществ могут способствовать, наверное, уменьшению или усилению теплоотдачи, притоку кислорода и т.д.

Мы ещё многого не знаем. Одно ясно — продукция фитонцидов неотделима от жизни растений в целом.

Как правило, энергичные протистоцидные летучие вещества обнаруживаются в течение очень непродолжительного времени после того, как растение сорвано и из него приготовлена кашица. Нередко уже в первые минуты, а иногда и секунды, растительная кашица расходует основные порции летучих фитонцидов. В соответствующих опытах приходится следовать совету: «лови момент». Кашица лука дольше, чем кашица многих других растений, сохраняет способность выделять летучие бактерицидные вещества, но и в этом случае в первые же полчаса испаряется большая их часть.

Однако есть удивительные, ещё не подвергавшиеся химическому научному анализу исключения из такого правила. Приготовленная на тёрке кашица из корней дикого пиона (марьина корня), даже простояв на воздухе в продолжение трёх суток, выделяет летучие фитонциды, от воздействия которых протозоа погибают через 3 минуты. Ещё более поразителен чеснок. Это какой-то неисчерпаемый источник летучих фитонцидных веществ. Приготовленная из его луковицы кашица, простояв в блюдце на воздухе в обычной жилой комнате 100—200 часов и более и подсохнув, после добавления в неё небольшого количества воды вновь начинает выделять мощные летучие фитонциды. Конечно, когда станет ясна химическая картина всех процессов, происходящих при выделении фитонцидов, это явление будет выглядеть не так интригующе. Может оказаться, что ничтожных, микроскопических количеств, всего нескольких молекул фитонцида достаточно, чтобы у бактериальной или протозойной клетки нарушить какую-либо существенную функцию, повредить, например, механизм дыхания.

При исследовании фитонцидных свойств некоторых растений можно особенно не торопиться, и наш рабочий девиз «лови момент» не всегда необходим. И всё же в большинстве случаев и опытах с летучими фракциями фитонцидов нельзя быть медлительным. Пример из жизни нашей лаборатории подтверждает это.

С одного дерева черёмухи, с одной и той же ветки, были сорваны листья. Несколько исследователей условились проделать один и тот же опыт. Каждый взял три листа, измельчил их на тёрке, полученную кашицу поместил на дно большой пробирки, впустил в пробирку комнатных мух и закрыл её ватой. Нам уже известно, что в таких условиях мухи умирают от летучих фитонцидов черёмухи. Оказалось, что в зависимости от скорости и степени измельчения материала, а также от быстроты постановки опыта у разных исследователей получались весьма отличающиеся результаты: мухи гибли то в течение 5—30 секунд, то в течение 3—5 минут, то есть примерно в 50 раз медленнее.

Выделение фитонцидов различными органами одного и того же растения неодинаково. Лепестки цветов черёмухи менее фитонцидны, чем листья. Луковица лука в 2—3 раза протистоциднее, нежели листья (перо). Летучие фитонциды луковицы чеснока убивают в течение 6—7 минут подвижные споры грибка, вызывающего болезнь картофеля — фитофтору, фитонциды зелёных листьев чеснока — только после 35-минутного воздействия, фитонциды корня — через 20 минут.

Близко родственные виды растений, различные сорта одного и того же вида обладают разными фитонцидными свойствами, возьмём полынь. Летучие фитонциды листьев полыни культбатика убивают инфузорий в течение 14 минут, в тех же условиях летучие фитонциды полыни бальханорум умерщвляют их через 20 минут, а полыни сантолина — через 9 минут.

Разные сорта лука неодинаково фитонцидны. Летучие фитонциды чебоксарского и испанского сортов убивают через 30 минут 100 процентов спор грибка — возбудителя каменной головни ячменя. В тех же условиях опытов фитонциды сортов Валенсия и Джонсон не могут убить все споры названного паразита ячменя. В нашей лаборатории изучена способность летучих фитонцидов лука одиннадцати северных и пяти южных с ортов убивать инфузорий и фитофтору. Она оказалась различной.

На земном шаре растёт очень много разных видов эвкалиптов. В нашей лаборатории изучены 30 видов. До чего же они различны! Проходит 10—15 минут, и простейшие неизменно погибают, если они находятся в капле воды на некотором расстоянии от раненых листьев эвкалиптов пепельного, прутьевидного и многих других. Но в условиях тех же опытов простейшие не погибают даже через 6 часов, если на них воздействовать листьями эвкалиптов клавеллина, кребра и других. А фитонциды акациевидного эвкалипта не убивают тех же простейших даже в течение 24 часов!

Ещё показательнее различия в фитонцидных свойствах малолетучих тканевых соков эвкалиптов. В течение первой секунды простейших убивают соки листьев шаровидного эвкалипта и многих других, а в соке акациевидного эвкалипта те же организмы живут более 24 часов. Фитонцидная сила разных видов эвкалиптов различается в десятки, сотни и даже тысячи раз!

Существуют разные виды черёмухи: обыкновенная, виргинская, черёмуха Маака и черёмуха поздняя (серотина). Большое число исследователей поставили одновременный опыт. Сорвали в один и тот же час листья разных видов черёмухи, взяли одинаковое по массе количество листьев каждого вида и испытали действие летучих фитонцидов на ряд бактерий, грибков, простейших, на мух и другие организмы. Что же оказалось? Разные виды черёмухи определённо обладают разными свойствами.

В зависимости от времени года и периода развития растение также обладает разными фитонцидными свойствами. Ставились опыты с фитонцидами хвойных в Томске. Летучие фитонциды сосновой хвои убивают инфузорий в течение 10—15 минут, хвои пихты — через 5 минут, ели — через 10—15 минут, кедровой сосны — через 15 минут. Водный настой из хвои этих растений убивает простейших моментально, в доли секунды. Такой результат получен в июле. Поставлены опыты в ноябре. От водного настоя из ноябрьской хвои инфузории гибнут лишь через десятки минут, а от летучих фитонцидов ноябрьской хвои — только через 1,5—2 часа!

В весеннее и летнее время листья черёмухи весьма фитонцидны. Жёлтые же, да и зелёные листья, сорванные осенью, выделяют столь ничтожные количества фитонцидов, что ими в течение 40 минут (!) не удаётся умертвить споры картофельного грибка — фитофторы.

Исследователи собрали корни кровохлёбки в мае и поставили опыты по влиянию их фитонцидов на микробов дизентерии. Из 12 опытов в пяти случаях микробы оказались убитыми в течение 30 минут, но в остальных случаях понадобилось для этого 3- и 4-часовое воздействие. Точно такие же опыты были поставлены и с сентябрьским сбором кровохлёбки: во всех 20 опытах микробы были убиты в течение 5 минут.

Доказана различная фитонцидная активность в разные периоды прорастания лука и чеснока, в разные месяцы хранения луковиц лука и чеснока и т.д. Мы давно заметили, что луковицы лука, хранившиеся в прекрасных условиях, всё равно к весне менее активно вырабатывают летучие фитонциды. В нашей лаборатории З.А. Борзова изучила, относится ли это ко всем сортам лука. Что же оказалось? Удалось обнаружить сорта, убивающие некоторых микробов к весне лучше, чем зимой.

Больные и здоровые растения по-разному продуцируют фитонциды. Листья черёмухи обыкновенной, сорванные с одного и того же дерева днём и ночью, обладают разной бактериоубивающей силой.

И.Ю. Славенас изучил два вида горчицы — белую и сарептскую. Наибольшая продуктивность фитонцидов имеет место и самый расцвет жизни этих растений: во время цветения — у сарептской горчицы и во время образования стручков — у белой горчицы. Фитонциды накапливаются преимущественно в нежных и легко повреждаемых органах. У сарептской горчицы много фитонцидов в семенах, бутонах и цветках и меньше всего в стебле. У белой горчицы фитонцидами богаты корни, средние листья, цветки и прорастающие семена.

Если ранить ткани горчицы, то происходит вспышка фитонцидной активности. Фитонцидов образуется больше, если растение находится на свету, а не в темноте. Всё это говорит о том, что фитонциды играют очень важную роль в жизни растения. Кстати сказать, бактерицидные и противогрибковые свойства фитонцидов горчицы чрезвычайно мощные. Многие очень стойкие вредоносные грибы, вызывающие болезни растений (как-то: фузариум, ботритис, устилляго и другие), и их споры умирают после шестичасового воздействия летучих фитонцидов, а немало бактерий гибнет в первые минуты!

Уже сказанного достаточно, чтобы сделать заключение о теснейшей зависимости фитонцидной активности растения от его жизни.

...Недаром растительный мир, столь богатый фитонцидами, в общем несравненно реже животного страдает бактериальными болезнями. Летучие фитонциды — это, так сказать, первая линия обороны, соки — вторая.

Б.М. К о з о - П о л я н с к и й

Разнообразные реакции микроорганизмов на фитонциды

Мы с вами, читатель, имеем представление о протистоцидной силе летучих фитонцидов разных растений. Одни убивают простейших в течение многих минут, другие (при тех же условиях опыта) — за несколько секунд. Это относится и к вредным, и к безвредным простейшим.

Среди неспециалистов, да и среди некоторой части врачей и биологов, распространено ошибочное мнение о «нежности» одноклеточных организмов, о том, что они погибают от самых незначительных вредных влияний внешней среды. С другой стороны, распространены и преувеличенные представления о их исключительной стойкости (по сравнению с бактериями).

Эти мнения, имеющие некоторое основание лишь в отдельных случаях, простительны для неспециалистов, но они не могут принести пользы науке и практике. Вопрос не так прост. Понятия «нежность» и «грубость» мало подходят и к микроорганизмам, и к многоклеточным животным, и к растениям.

Есть такой паразитический червь — аскарида. Различные виды её паразитируют в кишечнике человека, лошади, собаки, свиньи, кошки. Яйца аскарид, видимые под микроскопом (и как точки без микроскопа), прекрасно развиваются в концентрированном медном купоросе, в 2-процентной соляной кислоте и других веществах, которые даже в небольших количествах являются смертельными ядами для многих животных. Между тем эти микроскопические яйца очень «нежные», никакой «брони» они не имеют.

Некоторые паразитирующие у человека и животных болезнетворные протозоа так же стойко переносят воздействие веществ, крайне ядовитых для животных. Так, летучие фитонциды некоторых растений в течение нескольких минут вызывают смерть лягушек, но они не убивают и за долгие часы такие хрупкие организмы, как инфузории. Есть растения, летучие фитонциды которых убивают в 2—5 минут мышей, а «нежные» инфузории погибают от них лишь через 2—3 часа.

Ядовито ли данное вещество или безвредно для той или иной бактерии, протозоа, грибка и иных организмов, зависит от того, вступает ли оно в какие-либо реакции с веществами организма, затрагивают ли эти реакции жизненно важные органы и отправления, например дыхание. Есть бактерии, которые, подобно людям, без кислорода обходиться не могут. Но есть такие, для которых кислород является ядом: у них по-иному происходит дыхание, и при наличии кислорода в окружающей среде они погибают.

Развитие живой природы, её эволюция идёт не по какому-то шаблону, а очень разнообразно. В ходе эволюции, за тысячи и сотни тысяч лет создавались простые, а иногда и весьма сложные взаимоотношения между растениями, животными, бактериями. Это отношения сожительства, вражды, нейтралитета, паразитизма и т.д.

Вдумаемся в такие явления. Вспомним снова о туберкулёзной палочке — микробе, очень стойком к различным вредным воздействиям, но в течение 3—5 минут погибающем от летучих фитонцидов некоторых обычных растений!

Двое молодых московских врачей А.Е. Зимин и В.П. Кротова, используя самую новейшую технику — электронный микроскоп, позволяющий видеть микробы увеличенными в десятки тысяч раз, выяснили, как умирает туберкулёзная палочка под влиянием фитонцидов чеснока. Обнаружилось, что уже 15-минутное воздействие водного экстракта чеснока ослабляет палочку, а через 30 минут она окажется убитой и подвергнется резким изменениям. Стойкая оболочка её не устоит против действия фитонцидов чеснока. Если бактерии пробудут в соприкосновении с фитонцидами 20 часов, от бактерий останутся, как говорят, «бледные тени». Гранулы распались, оболочка исчезла, растворилась, вся протоплазма (тело бактерии) изменилась, помутнела. Скорая смерть от чеснока туберкулёзных бактерий с их изумительной приспособленностью кажется удивительной. Туберкулёзная палочка великолепно приспособилась к клеткам и тканям лёгких человека и обезьяны. А попробуйте впрыснуть под кору какого-либо дерева большое количество туберкулёзных палочек. Ни малейшего заболевания растения это не вызовет. Рана заживёт, и внесённые бактерии погибнут.

Летучие фитонциды чеснока и тканевые соки его, как мы уже говорили, убивают в первые минуты стафилококков, стрептококков, брюшнотифозную бактерию, дизентерийную палочку и многих других микробов. В полости рта здорового человека со здоровыми зубами всегда имеются те или иные бактерии, грибки и спирохеты. Достаточно пожевать в течение двух, трёх или даже одной минуты лук, ещё лучше чеснок, чтобы все микроорганизмы, населяющие полость рта здорового человека, оказались убитыми.

Микробиологи справедливо отмечают, что при стерилизующем действии фитонциды ведут обычно к столь же быстрой смерти бактерий, как и высокая температура.

Таким образом, мы вновь стали свидетелями, что лук и чеснок обладают изумительными бактерицидными свойствами. Однако хорошо известно всем, что они болеют, правда, значительно меньше, чем многие другие растения, причём болезни их заразные, инфекционные; они вызываются бактериями и грибками, и заражение может передаваться одним растением другому, так же как больной скарлатиной ребёнок может заражать другого.

Учёным пока не удаётся найти такую бактерию, которая была бы болезнетворной для человека и которую не убивали бы фитонциды чеснока. И в то же время чеснок плохо, а нередко и совсем не убивает чесночные бактерии. Под большим увеличением микроскопа они хорошо видны. Они имеют вид подвижных палочек с округлыми концами. На рис.12 представлена их фотография. При бактериальном заболевании у основания луковиц появляется вдоль жилки коричневая полоса, постепенно расширяющаяся и распространяющаяся в верх зубка, ткани которого приобретают неравномерную перламутрово-жёлтую окраску. Можно искусственно заразить луковицы чеснока, если уколоть их иглой, смоченной жидкостью с чесночными бактериями. В месте укола через 7—10 дней появляются язвочки. На этом же рисунке дан фотографический снимок больных луковиц чеснока. Чесночная бактерия оказывается очень стойкой к фитонцидам чеснока, более стойкой, чем туберкулёзная палочка. С другой стороны, фитонциды родственного растения — лука или фитонциды игл хвойных деревьев хорошо убивают чесночную бактерию.

Рис.12. Чесночные бактерии и поражённые заразной болезнью луковицы чеснока.

Итак, в ходе эволюции чесночная бактерия так изменилась, что приспособилась к чесноку и его фитонциды не стали сильным ядом для неё. Это не означает, что фитонциды чеснока совершенно не убивают чесночную бактерию. Чеснок защищается своими фитонцидами и против неё. Заболевает чеснок лишь тогда, когда ослабляется жизнедеятельность растения и уменьшается производство фитонцидов. Да и в этом случае приходится сделать оговорку. Заразим искусственно дольку чеснока чесночной бактерией. Если заражение произойдёт, то благоприятную почву в тканях чеснока найдут для себя и грибы, и через одну две недели долька чеснока обильно покроется плесенью. Все ли ткани дольки прекращают продуцирование фитонцидов, и все ли они перестают сопротивляться чесночной бактерии? Нет. Поражённая луковица чеснока может прорасти в воде или почве. В этом случае разрушение поражённых частей происходит ещё более усиленно, но вырастает здоровое растение со здоровой луковицей.

Доказано строгими научными опытами, что чесночная бактерия является именно чесночной. Попробуем искусственно заразить ею луковицы тюльпана, нарцисса, гладиолуса, гиацинта, клубни картофеля или разные органы других растений. Нам не удастся вызвать болезнь. Фитонциды этих растений и другие защитные их свойства препятствуют размножению чесночной бактерии или убивают её.

То же можно сказать о любом растении: фитонциды не убивают или действуют очень слабо на те микроорганизмы, которые являются вредными для данного растения, они в ходе эволюции приспособились к этим фитонцидам. Каждое растение имеет свои заразные заболевания, и, конечно, фитонциды не убивают всех бактерий, имеющихся в природе.

Более того, некоторые бактерии, как это доказал советский учёный Н.Г. Холодный, усваивают в качестве питательных летучие органические вещества, выделяемые растениями. Фитонциды, являющиеся страшным ядом для одних бактерий, могут быть хорошей пищей для других микроорганизмов, приспособившихся к ним в ходе эволюции.

Можно привести много доказательств несостоятельности рассуждений о «нежности» и «стойкости» бактерий, грибков или протозоа. Нельзя эти вопросы разрешать упрощённо, нельзя, в частности, утверждать, что протозоа вообще более «нежны», менее «стойки», чем бактерии.

Картины смерти инфузорий под влиянием фитонцидов

Как и почему умирают под влиянием фитонцидов бактерии, простейшие и грибки? Вопрос этот не праздный, а очень важный для теории и практики медицины, ветеринарии и растениеводства.

Рис.13. Первые стадии умирания стилонихии под влиянием летучих фитонцидов лука. Справа заметно начало распада.

Если наука знает, вследствие каких химических реакций и физических процессов данное вещество убивает тот или иной микроорганизм, это облегчает и борьбу с болезнями, и подбор других веществ для защиты от вредного микроорганизма. Оставим в стороне спорные вопросы «химии умирания» и остановимся на более выясненных: какие изменения происходят в строении микробной клетки, какова картина смерти микробов?

По этому вопросу наука располагает обширным и интересным материалом. Здесь учёным помогло то обстоятельство, что помимо прекрасных современных микроскопов мы имеем к своим услугам очень важный дополнительный способ исследования — киносъёмку. В зависимости от поставленной задачи можно заснять научный фильм при различных увеличениях микроскопа и с разной скоростью.

Наиболее ясные материалы о том, как умирают микроорганизмы, получены на протозоа. Огромный интерес представляет тот факт, что под влиянием фитонцидов одного и того же растения разные виды простейших умирают по-разному.

Есть такая инфузория стилонихия. Под влиянием летучих фитонцидов лука она распадается на мельчайшие зёрнышки и даже растворяется (рис.13). Это явление микробиологи называют лизисом. Тело инфузории «исчезает». То же происходит и с инфузорией локсодес рострум. В течение 10—15 секунд всё её тело растворяется в окружающей жидкой среде!

В совершенно тех же условиях другая инфузория — спиростомум терес — под влиянием тех же фитонцидов распадается на зёрнышки, но растворения всего тела не происходит. Эту смерть мы называем зернистым распадом (рис.14).

Рис.14. Зернистый распад инфузорий спиростомум терес под влиянием летучих фитонцидов лука.

Слева — нормальная инфузория.


Рис.15. Фиксация структур у опалины.

а — нормальная инфузория, видно много одинаковых ядер и ресничек, при помощи которых движется паразит; б — инфузория спустя сутки после её смерти от летучих фитонцидов лука, все структуры (ядра, реснички и другие) стали ещё более отчётливыми; в — начинающийся распад той же инфузории, реснички и ядра исчезают, на поверхности появляются пузыри.


Н екоторые простейшие под влиянием фитонцидов умирают, сохраняя своё строение, все свои основные структуры — ядро, реснички, благодаря которым осуществляется движение, и т.д. Более того, эти структуры становятся отчётливее — при умирании как бы закрепляется их строение. Микроорганизм умер, но он кажется нормальным. В таком состоянии микроб может находиться час, другой, третий и даже сутки и дольше. Затем уже начинается саморазложение — очень сложное химическое явление распада белков и других соединений. Примером такого явления может служить фиксация структур и последующий распад у инфузории, называемой опалиной, паразитирующей в кишечнике лягушки (рис.15).

От чего же зависит форма умирания? Не получается ли различная картина смерти от одного и того же фитонцида в зависимости от количества действующих вредных веществ?

Нет, это предположение неправильно. Можно в одной висячей капле воды иметь одновременно стилонихию, спиростомум и опалину. Поднесём к этой капле кашицу из луковицы лука. Инфузории умрут по-разному: одна исчезнет, другая распадётся на зёрнышки, у третьей же закрепится на несколько часов её строение.

He менее интересно для теории и практики и то обстоятельство, что фитонциды разных растений вызывают у одного и того же вида инфузорий различные химические явления, приводящие к их смерти. Это и понятно. Фитонциды разных растений имеют очень своеобразный состав. Поэтому одни фитонциды могут подавить дыхание, другие — растворить поверхностные слои протоплазмы, третьи — изменить какие-либо важные для жизни составные части протоплазмы (ферменты и пр.).

Рис.16. Смерть трубача под влиянием фитонцидов.

а — нормальный трубач; бд — смерть трубача под влиянием летучих фитонцидов: б — лука (последовательные стадии разрушения), в — кедровой сосны, г паров эфирного масла полыни, д — летучих фитонцидов чёрной смородины.


Смерть произойдёт во всех случаях, но характер умирания, картина предсмертных явлений будут различны. Грубое подобие этого можно усмотреть и в умирании многоклеточных организмов и даже высших животных, у которых смерть может наступить от остановки дыхания, от разрыва крупных сосудов и по многим другим причинам. Сколь непохоже реагирует один и тот же организм на действие различных фитонцидов, можно видеть на рис.16.

Рис.17. Умирание стилонихии под влиянием летучих

фитонцидов лука. Объяснение а—в см. в тексте.

Мы сняли под микроскопом кинофильм о влиянии летучих фитонцидов лука на инфузорию стилонихию. На рис.17 представлены отдельные последовательные стадии её смерти.

Сначала начинает умирать передний конец инфузории, тот, которым она движется. Распад тела быстро распространяется к заднему концу. По поверхности тела этой инфузории имеются реснички, благодаря движениям которых движется и вся инфузория. Интересно, что движение инфузории не прекращается до полного её распада! Остающиеся лишь небольшие участки тела продолжают двигаться даже более ускоренно, чем в норме.

Ещё более удивительно явление, пока загадочное для науки: инфузория почти полностью исчезает, лизируется. На рис.17, в, который представляет один из заключительных этапов смерти, видно, что от инфузории остались лишь небольшие количества мельчайших зёрнышек. Это скорее даже не частички тела инфузории, а различные нерастворимые включения в её протоплазме.

Гибель микро- и микроорганизмов от фитонцидов апельсина, лимона и мандарина

Для того чтобы рассмотреть подробнее губительное действие фитонцидов на протозоа и другие организмы, можно с одинаковым успехом взять многие растения: дуб, чёрную смородину, хвойные и т.д. Но мы на этот раз остановимся на цитрусовых.

Плоды цитрусовых с давних пор считались полезными для человека. Плоды апельсинового, лимонного и мандаринового деревьев в народной медицине разных стран пользовались большим почётом в качестве лекарственных веществ.

Ещё полторы тысячи лет назад в китайских книгах давался рецепт приготовления чая с лимоном. В XVII веке в Китае лимон применялся как средство для излечения ран и лёгочных заболеваний. Китайцы много сотен лет назад установили пользу лимона при цинге. В нашем столетии благодаря открытию витаминов догадки народной китайской медицины стали научно обоснованными, и сейчас никто не сомневается, что среди витаминных растений одними из лучших против цинги являются плоды лимона.

Научная медицина использует плоды цитрусовых при лечении желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Применяли эти целебные плоды и для лечения гнойных ран, язв желудка и кишечника, при брюшном тифе и ангине.

В последние годы стали известны фитонцидные свойства цитрусовых. Летучие фитонциды листьев и плодов лимонного, мандаринового и апельсинового деревьев обладают бактерицидными свойствами в отношении многих бактерий, патогенных и безвредных для растений, животных и человека. Фитонциды цитрусовых, в частности, убивают некоторые формы дизентерийных микробов.

Займёмся, однако, не бактерицидными, а протистоцидными свойствами фитонцидов цитрусовых.

Возьмём плод лимона, апельсина или мандарина. Острой бритвой срежем приблизительно полусантиметровую площадку кожуры. Разрежем этот кусочек на ещё более мелкие кусочки или раздавим его в ступке, чтобы создалась большая поверхность испарения. Как и в опытах с другими растениями, положим полученную растительную кашицу на дно чашки Петри (или в любую другую подобную посуду), а на внутренней поверхности крышки поместим висячую каплю сенного отвара7 с простейшими, например инфузориями. Все они погибнут.

Смерть их наступит в разное время в зависимости от состояния плодов, степени измельчения материала, объёма посуды и т.п. Можно взять такое количество источника фитонцидов и создать такие условия, что гибель простейших наступит в первые секунды воздействия; но можно и растянуть их умирание даже на несколько десятков минут.

Опыты эти очень просты, и каждый, располагая несложным оборудованием, может повторить их.

Поставим теперь следующий опыт. Выдавим в чашку Петри сок из мякоти лимона, апельсина или мандарина. Так же, как и в предыдущих опытах, поместим на внутреннюю поверхность крышки каплю сенного отвара с теми же видами инфузорий, которые, как мы убедились, очень нестойки к летучим фитонцидам кожуры цитрусовых. Мы обнаружим удивительное явление: сколько бы мы ни налили сока мякоти плодов, никакого действия летучие вещества сока на инфузорий не окажут. Даже через сутки инфузории не погибнут. Вывод очевиден: летучие фитонциды мякоти цитрусовых плодов не обладают протистоцидными свойствами.

Но это не значит, конечно, что летучие вещества мякоти лишены совершенно фитонцидных свойств. Нет, они хорошо убивают многих бактерий, в том числе и вредных для человека. В нашей лаборатории доказано, что уже при 30-минутном воздействии летучих фитонцидов лимонной мякоти на культуру дизентерийной палочки количество выросших колоний составляет лишь 28 процентов по сравнению с контрольными, не подвергавшимися воздействию фитонцидов. Доказано тормозящее влияние летучих веществ плодовой мякоти цитрусовых на плесневые грибки. Отмечено отчётливое бактериоубивающее действие летучих веществ в отношении, например, золотистого стафилококка и бактерии цитрипутеале, вызывающей болезни цитрусовых и других растений.

Итак, небольшие кусочки кожуры лимона, апельсина или мандарина весом в миллиграмм или доли его убивают на расстоянии простейших, а целый стакан только что выжатого из мякоти сока тех же плодов не оказывает на них на расстоянии смертельного действия.

Возьмём теперь каплю сока мякоти лимона, апельсина или мандарина, соединим её с каплей сенного отвара с инфузориями. Смерть простейших наступит моментально, в первые доли секунды!

Доказано, что и листья цитрусовых обладают очень мощными летучими фитонцидами и фитонцидными тканевыми соками.

Таким образом, мысль выдающегося советского ботаника Б.М. Козо-Полянского, которую мы привели в начале этой главы, подтверждается опытами с плодами цитрусовых и с другими растениями. У растительных организмов имеется, если можно так выразиться, две «линии обороны»: поверхностный: слой оболочки плода обладает мощными фитонцидными свойствами — это первая «линия обороны»; не менее мощны и фитонцидные свойства мякоти плода — вторая «линия», — но они обнаруживаются в отношении протозоа лишь при непосредственном соприкосновении с тканевыми соками.

Из воздуха, от птиц и насекомых, да и другими путями на поверхность растущих и созревающих плодов цитрусовых попадают те или иные микроорганизмы. Их размножение неизбежно будет тормозиться вследствие выделения цедрой летучих фитонцидов. Но теми же птицами, насекомыми, ветром плод может быть ранен, и микроорганизмы не только окажутся на кожуре, но и проникнут внутрь. И здесь они встретят вторую, не менее мощную «линию обороны» фитонцидов плодовой мякоти. Очень важно, какой стадии роста и созревания берутся плоды, для опыта. Накопление и выделение фитонцидов самым близким образом связаны со всей жизнью растения. Менее зрелые плоды более протистоцидны.

Та же закономерность отмечена и в отношении витамина С. Если в завязи плода имеется 83 миллиграмма витамина, то в таком же количестве (по весу) незрелых плодов — 68, в зрелых крупных плодах — 67, а в перезрелых — всего 36 миллиграммов. Связано ли это как-либо с продуцированием фитонцидов — неизвестно; вот ещё один вопрос, который предстоит разрешить науке. Может быть, некоторые витаминные и фитонцидные свойства совпадают или выработка витаминов и фитонцидов имеет общую основу в химических процессах, происходящих в протоплазме клеток растений. Медицина и биология хорошо знают важную роль витаминов для человека и сельскохозяйственных животных. Выясняется и роль, которую играют витамины в жизни самих растений: они входят в состав некоторых важных ферментов. Но и здесь, так же как и в учении о фитонцидах, приходится часто строить более или менее достоверные догадки, рабочие гипотезы, на основе которых можно ставить опыты и разрешать загадки природы.

Если придерживаться точки зрения, что фитонциды — защитники самих растений, считать их эволюционным приспособлением, одним из многих факторов естественной невосприимчивости растений к тем или иным заразным заболеваниям, то всё рассказанное нами о цитрусовых даёт материал для научной фантазии. В этом случае мы должны ожидать самую большую бактерицидную, противогрибковую и протистоцидную активность именно у завязи плода и созревающих плодов. Для созревшего и перезревшего плода апельсина, или яблока, или кизила мощные фитонциды кожуры и мякоти не только не имели бы приспособительного значения, но и играли бы отрицательную роль в сохранении вида.

Стихийное развитие живой природы, разумеется, шло не в интересах человека, а в интересах самих организмов. Для человека было бы, конечно, лучше, если бы и перезрелое яблоко, и другие плоды обладали не меньшими фитонцидными и витаминными свойствами, чем те же плоды в ходе их роста и созревания. Как было бы хорошо для людей, если бы зрелые ягоды крыжовника, помидоры, апельсины, яблоки, огурцы не плесневели, чтобы ими самими убивались все бактерии и грибки, вызывающие распад тканей.

Но что бы случилось с такими растениями в природе без вмешательства человека? Представим себе, что на землю упали созревшее яблоко или апельсин и что они не гниют, а продолжают выделять мощные фитонциды, убивающие всех гнилостных бактерий и плесневые грибки. Для размножения растений, для продолжения вида нужно, чтобы семена освободились от окружающей мякоти и оболочек плодов. Выходит, для растений полезно, чтобы все части плода, кроме семян, теряли свои фитонцидные свойства. Плесневые грибки и бактерии нередко могут выполнять и полезную для растения роль.

Правильны или ошибочны эти соображения — трудно сказать, но фактом остаётся то, что значительно изменяются фитонцидные свойства плодов в ходе их развития. Это относится и к листьям.

Мы с кинооператором В.Д. Быстровым сняли научный кинофильм, чтобы узнать подробности умирания инфузории стентор, или трубач, как её называют, под влиянием летучих фитонцидов, выделяемых клетками лимонной кожуры.

Съёмка производилась таким образом. Под микроскопом помещали стекло, на котором находилась висячая капля воды со стенторами. Капля эта подвергалась «бомбардировке» летучими фитонцидами лимонной кожуры. Под микроскопом производили и съёмку.

О чём же рассказывает наш кинофильм?

Трубач — одна из красивейших инфузорий, размер его достигает половины миллиметра и более. В расправленном состоянии длина его тела около двух миллиметров, а невооружённый глаз различает десятые доли миллиметра. Значит, трубач — огромный одноклеточный организм. К переднему концу его тело расширяется и образует раструб с полем, имеющим отверстие. От этого раструба, напоминающего трубу, инфузория и получила своё название. Удлинённым узким концом инфузория может прикрепляться к твёрдым предметам. Всё тело её покрыто ресничками, расположенными продольными рядами. На головном поле, эти ряды проходят кольцами. Строение стентора очень сложное. Многие учёные называют входное отверстие ртом, говорят о пищеварительной системе, о сократимых, подобно мышечным, волокнах и т.д.

Фильм о смерти стентора под влиянием летучих фитонцидов лимона производит на зрителей потрясающее впечатление.

Невозможно кратко описать удивительную, пока совершенно загадочную с точки зрения химии и физики, динамичную картину изменений, происходящих при умирании стентора. Картина меняется буквально в течение каждой секунды и даже долей её.

На рис.18 представлены снимки с отдельных кадров этого фильма. Но они, к сожалению, могут дать лишь слабое представление о бурно разыгрывающихся событиях. От начала воздействия фитонцидов до полного разрушения инфузории прошло всего лишь 92,5 секунды!

Рис.18. Последовательные этапы умирания стентора под влиянием летучих фитонцидов

кожуры лимона.

Объяснение а—в см. в тексте.

На рис.18, а мы видим стентора в капле без влияния фитонцидов (в вытянутом состоянии). При поднесении источника фитонцидов (кашицы из поверхностного слоя кожуры лимона) стентор немедленно сокращается и становится более или менее правильным шаром. Какие химические процессы разыгрываются при этом — мы ещё не знаем. А вот у стентора через минуту уже намечается явление лизиса (растворения), начинающегося с поверхности тела.

После этого стремительно развиваются драматические события. Проходит полсекунды. В одном участке совершенно неподвижного шара — инфузории — вдруг становится заметным бурный распад тела. Одновременно инфузория, как ракетный снаряд, устремляется в направлении, противоположном бурно распадающемуся участку тела. На рис.18,б снят труп инфузории. Истекло всего 13 секунд после описанной картины, но сколь резкие изменения наступили? В окружности, на расстоянии более чем трёх диаметров оставшегося шара видны зёрнышки из распавшейся протоплазмы. Проходит ещё 14 секунд (рис.18, в), и почти вся инфузория распадается: на значительном расстоянии мы видим какие-то остатки протоплазмы.

Если исследователь будет далее наблюдать под микроскопом, чтобы выяснить, какова же конечная картина гибели инфузории, то он встретится с совершенно загадочным пока для физики и химии явлением полного исчезновения стентора. От него остаётся большее или меньшее количество микроскопических, величиной в несколько микронов, маслянистого вида шариков. Это, повторяем, загадка, очень увлекательная и важная для науки и практики, ибо мы встречаемся здесь с каким-то особым явлением, объяснение которого помогло бы медицине и биологии понять механизм действия фитонцидов и других ядов на болезнетворных микробов.

Несомненно, что эта загадка уже в ближайшее время будет решена. Пока же можно строить только различные гипотезы. Маловероятно предполагать, что сравнительно небольшое число молекул летучих фитонцидов, «бомбардирующих» воду с инфузориями, растворяет, да ещё в секунды, и белки, и жиры, и углеводы — все вещества, из которых состоит тело стентора. Может быть, летящие в каплю воды молекулы фитонцидов, быстро распространяющиеся в ней и входящие в соприкосновение с телом стентора, ускоряют в десятки, сотни тысяч раз какие-то процессы, могущие протекать медленно и без фитонцидов? Может быть, молекулы фитонцидов являются, образно выражаясь, затравкой для этих процессов?

Существуют так называемые катализаторы, ферменты — вещества, которые могут во много раз ускорять медленно протекающие химические процессы. Такие вещества есть во всех животных и растительных организмах. Может быть, среди группы веществ, из которых состоят фитонциды цитрусовых и других растений, имеются ферментоподобные вещества очень мощного действия? А не связаны ли разыгрывающиеся при действии фитонцидов процессы с какими-то явлениями радиоактивного распада?

Впоследствии мы убедимся, что фитонциды высших растений могут оказывать губительное действие и на многоклеточные организмы вплоть до высших животных. Чтобы получить более полное представление о фитонцидах цитрусовых, приведём один пример их влияния на многоклеточные организмы.

Изберём для этой цели гидру. Гидры живут в прудах, озёрах и медленно текущих реках на водных растениях и камнях. Они настолько велики, что видны и без микроскопа. Размеры тела их без щупалец от 2 миллиметров до 1,5 сантиметра.

Тело гидры имеет цилиндрическую форму. Конец, которым прикрепляется гидра к твёрдым предметам, называется подошвой. Подошвой заканчивается так называемый стебелёк. Затем следует утолщённая часть тела с полостью, в которой переваривается пища. Эта часть тела носит название желудочного отдела. На верхнем конце желудочного отдела находится ротовое отверстие, окружённое 5—8—9 щупальцами — длинными нитями, могущими вытягиваться и сокращаться. Благодаря им гидра втягивает внутрь желудочной полости различную пищу, например мелких водяных рачков. Гидра состоит из большого количества различных клеток, нервных волоконец, образующих сложную сеть по всему телу. Короче говоря, гидра — животное сложное, хотя она и наиболее просто устроена по сравнению с другими многоклеточными.

Способом микрокиносъёмки удалось проследить все этапы умирания гидры, находящейся в капле воды, на расстоянии от которой помещается источник фитонцидов — кашица из лимонной кожуры. Удивительное явление! В короткое время вся гидра с её тысячами клеток, за исключением особых, так называемых стрекательных капсул и стрекательных нитей, исчезает; исчезает так же, как стентор и некоторые другие организмы.

На рис.19,а представлена нормальная гидра, а на рис.19,б — она же через 2 минуты 1 секунду после начала воздействия летучих фитонцидов цитрусовых. Мы видим гидру в сокращённом состоянии. К этому бремени концы щупалец уже заметно распадаются, наружные клетки (так называемая эктодерма) умирают.

У той же гидры через 2 минуты 28 секунд уже отчётливо наблюдается распад щупалец, они превращаются в какие-то махры. Погибшие клетки отторгаются от тела гидры. А через 3 минуты 21 секунду явственно виден распад всех щупалец (рис.19,в). К нему присоединяется теперь и начинающийся распад подошвы стебелька. Далее физико-химические события разыгрываются всё более быстрыми темпами. Проходят ещё 17 секунд. Отторгаются куски мёртвых щупалец. Распадается стебелёк, тело гидры разрыхлено, махрится, отторгаются отдельные клетки. И через 7 минут 17 секунд (рис.19,г) после начала опыта распад гидры столь значителен, что взятый отдельно фотоснимок этой стадии посмертных изменений, вне связи с предыдущими, ничем не напоминает бывшую гидру.

Рис.19. Последовательные стадии умирания гидры под влиянием летучих фитонцидов кожуры лимона. Объяснение а–г см. в тексте.


Лишь много изучавший гидру специалист под большим увеличением микроскопа обнаружит стрекательные капсулы и стрекательные нити. Многоклеточный организм «исчез», как будто кусок сахара в горячей воде!

Судьба всех остальных клеток гидры оказывается такой же, как и судьба стентора и других простейших, подвергшихся воздействию фитонцидов кожуры лимонного дерева.

Таким образом, просто и однозначно ответить на вопрос о том, как умирают микроорганизмы под влиянием фитонцидов, нельзя. В одном случае могут быстро протекать химические процессы в оболочках и поверхностных слоях цитоплазмы, а в другом случае наступает резкое подавление дыхания или гибель тех или иных существенных белков и нуклеиновых кислот, но могут происходить такие химические процессы, при которых изменяется поверхностное натяжение, и это приводит к механическому надрыву оболочек и поверхностных слоёв протоплазмы. Причиной гибели может стать, например, и влияние па подвижность частей клетки, имеющей жизненно важное значение. Приведём пример такого действия фитонцидов, которое, на первый взгляд, не может привести клетку к катастрофе.

В клетках всех микроорганизмов совершаются движения разных участков протоплазмы, и это жизненно необходимо. В некоторых случаях движения видны и при небольших увеличениях микроскопа. Особенно заметны движения так называемых хлоропластов, то есть тех частей клетки, в которых находится хлорофилл; без него же зелёное растение не может строить органические вещества из простых соединений.

В.Д. Рощина доказала, что под влиянием летучих фитонцидов чеснока, хрена, черёмухи, рябины быстро изменяется вязкость протоплазмы и её проницаемость для разных веществ, тормозится движение хлоропластов. Уже в первые минуты воздействия фитонцидами черёмухи скорость движения сильно изменяется, а часа через полтора хлоропласты полностью останавливаются, наступают разрушительные процессы в клетках.

Хемотаксис

В опытах, о которых до сих пор шла речь, различные органы растений были сильно поранены. Но, как мы уже говорили, и в природных условиях могут возникнуть серьёзные повреждения от дождя, града, ветра, насекомых, грызунов, птиц и т.п. В поле, лесу, степи — везде, где есть растения, постоянно выделяются в атмосферу летучие фитонциды. Точно так же и в реках, прудах, озёрах, океанах — во всех водоёмах, где обитают растения, могут выделяться фитонциды.

Это ставит перед учёными много новых и новых вопросов. Обязательно ли и всегда ли в природе гибнут микроорганизмы под влиянием фитонцидов? Если на лист лимонного дерева или черёмухи, дуба или берёзы попадёт из воздуха та или иная бактериальная клетка, обязательно ли ожидать гибели её от выделяющихся фитонцидов? Если около стебля водного растения окажутся инфузории, обязательно ли их погубят фитонциды этого растения?

Конечно, нет и, может быть, даже в большинстве случаев этого не происходит.

Летучие фитонциды и фитонцидные тканевые соки могут тормозить размножение бактерий и грибков, создавать химические условия, препятствующие другим организмам усваивать питательные вещества. Возникают и иные, ещё более сложные, соотношения между организмами. Растение может выделять во внешнюю среду фитонциды, которые не только не убивают микроорганизмы, но и, наоборот, помогают им размножаться. Далеко не все бактерии и грибки вредны для данного растения, есть и полезные. Среди этих полезных имеются и такие, которые являются противниками других бактерий и грибков, болезнетворных для данного растения, врагами его врагов.

Совершенно очевидно, что деятельность фитонцидов, улучшающих питание, рост и размножение полезных для растений бактерий, играет такую же важную роль, как и деятельность бактерицидных и противогрибковых веществ.

Могут быть и иные, ещё более сложные отношения.

Мы давно предполагали, что в природе существует так называемый хемотаксис подвижных одноклеточных организмов (бактерий, простейших, зооспор грибков и других организмов) в отношении фитонцидов. Под словом «хемотаксис» разумеется явление определённо направленного движения организмов навстречу или в сторону от какого-нибудь химического вещества. Движение от химического источника называют отрицательным хемотаксисом, движение навстречу — положительным. Конечно, ни о каком сознательном действии, ни о каком выборе места одноклеточными организмами здесь не может быть и речи. Это физико-химические и биологические явления.

Представим себе, что на поверхности влажного листа оказалась подвижная бактерия или подвижные воспроизводительные клетки определённого грибка. Если на листе, на том микроскопическом влажном пространстве, где оказался подвижный микроб, выделяются в ничтожных дозах фитонциды, которые могут вызвать явление отрицательного хемотаксиса, то это хотя бы на очень короткое время помешает непосредственному соприкосновению паразита-микроба с клетками тканей листа. А затем могут вступить в действие и другие защитные механизмы растения; в последующие секунды или минуты ветер может сбросить микроскопического врага с листа.

Чувствительность бактерий ко многим веществам крайне велика. Так, одна двухсотмиллионная часть миллиграмма вещества, называемого пептоном, находящаяся в стеклянной трубочке с микроскопическим диаметром, может вызвать отчётливый хемотаксис у гнилостных бактерий в жидкой среде, в которую опущена трубочка.

Не требуется, конечно, да и невозможно сообщать здесь о многих фактах, касающихся хемотаксиса и его роли во взаимоотношениях микроба-паразита и растения-хозяина. Но всё же об одном явлении расскажем. Возбудитель наиболее страшной болезни винограда, называемой мильдью, это гриб плазмопара витиколя. Зооспоры, которыми он может размножаться, как ни странно, «находят» устьица на листе винограда и проникают внутрь тканей. Каким образом? Достаточно доказано: вследствие положительного хемотаксиса зооспор. Очень может статься, что не только этот гриб приспособился в ходе сопряжённой эволюции с растением винограда к его фитонцидам, но и выработался положительный хемотаксис зооспор гриба к фитонцидам винограда, скорее к их каким-то компонентам, связанным пространственно с устьицами листьев.

Правильность предположения о хемотаксисе микроорганизмов в отношении фитонцидов подтвердили опыты. Это ещё только лабораторные опыты и на основании их нельзя полностью решить вопрос о том, что происходит в природе; но они представляют большой интерес.

Работая с инфузориями, мы обратили внимание на любопытное явление: если поднести источник летучих фитонцидов к капле жидкости, то находящиеся в ней инфузории в очень короткий срок меняют направление своего движения — теперь они движутся не передним концом вперёд, а задним.

Поставим опыт с фитонцидами цитрусовых. Поднесём к капле воды с инфузориями гляукомы кашицу из листьев апельсинового, лимонного или мандаринового деревьев. Под микроскопом видно, как в первые доли секунды инфузории меняют своё движение на обратное. Последим за ними в течение минуты. Если источник фитонцидов не слишком мощный, если инфузории остаются живыми, все они совершают свои поступательные движения задним концом вперёд, вращаясь одновременно вокруг своей длинной оси и производя ещё третье движение, которое может быть названо воронкообразным.

Удалим теперь стекло с висячей каплей от источника фитонцидов. Через одну, две, три, четыре минуты все гляукомы снова начинают двигаться нормально, передним концом вперёд. Когда мы в этом убедимся, приблизим снова источник летучих фитонцидов. И вновь все гляукомы, как по команде, двигаются задним концом вперёд. Речь идёт буквально о долях секунды. Все инфузории моментально, словно по команде «назад!», изменяют своё движение.

Возникает вопрос: относится ли такое явление к хемотаксису? Опыты и наблюдения, сделанные не в природной, а в лабораторной обстановке, подтверждают это предположение.

Возьмём стеклянную чашку любого размера. На подставки положим стеклянную трубку около 10 сантиметров длиной, с любым внутренним диаметром, однако таким, чтобы жидкость с простейшими, которой заполняется вся трубка, не выливалась при её горизонтальном положении. Один конец трубки запаян, а другой оставляется открытым (рис.20).

Рис.20. Хемотаксис простейших.

а — как ставится опыт: 1 — стеклянная трубка с водой, в которой находятся инфузории, 2 — кашица из растений — источник летучих фитонцидов; б — результат опыта через 2 минуты после его начала; в — результат опыта через 5 минут — все инфузории оказались у закрытого конца.



В каждом участке этой трубки видны под микроскопом плавающие инфузории. Поставим опыты с гляукомами. В зависимости от того, под каким увеличением микроскопа или лупы рассматривать трубку, будет видно большее или меньшее количество гляуком.

Подберём такую взвесь инфузорий и такое увеличение, чтобы в каждом поле зрения (то, что видишь под микроскопом, не передвигая трубку) было 10—20 экземпляров инфузорий. Положим теперь на дно чашки готовый для опыта источник фитонцидов, например измельчённые листья черёмухи, лавровишни, цитрусовых и т.п.

Мы обнаружим поразительное явление: инфузории, совершая, казалось бы, только беспорядочные движения, начинают плыть от источника раздражения, то есть от открытого конца трубки к закрытому. При удачных сочетаниях условий (удачно выбранные растения, количество источника, температура и т.п.) результаты таких опытов бывают очень наглядными. Можно добиться, чтобы вследствие отрицательного хемотаксиса к летучим фитонцидам уже в течение 30 секунд на расстоянии 2—3 миллиметров от источника не оказалось ни одной инфузории: все они уплывут по направлению к закрытому концу.

Вычисления показывают, что если бы инфузория всё время двигалась по прямой линии от источника фитонцидов, то за 30 секунд она проплывала бы расстояние, равное её длине, умноженной на 200! На самом же деле, чтобы составить себе представление о быстроте движения, эту цифру надо увеличить во много раз, самое меньшее раз в десять, так как инфузория плывёт зигзагами, а часто и возвращаясь несколько назад. Выходит, что инфузория, можно сказать, галопом мчится от летучих фитонцидов, поступающих в жидкость у открытого конца трубки.

Опыты по хемотаксису проведены со многими растениями: с листьями черёмухи, весенними и осенне-зимними почками её, с кожурой лимона, мандарина и апельсина, с листьями клёна, дуба, самшита, эвкалиптовых деревьев, с иглами хвойных, с луком и разными органами других растений. Опыты со всеми этими растениями на гляукоме дали положительный результат. Не вызывают явлений отрицательного хемотаксиса варёные (убитые температурой) листья или иные органы растений.

Фитонциды различных растений отличаются по силе действия. Не исключена возможность и того, что будут обнаружены фитонциды, вызывающие явления положительного хемотаксиса.

В пустыне чахлой и скупой, На почве, зноем раскалённой, Анчар, как грозный часовой, Стоит один во всей вселенной... К нему и птица не летит, И тигр нейдёт...

А.С. Пушкин

О взаимоотношениях растений и животных

Вопреки приведённому нами эпиграфу, мы знаем, что ни в одном уголке земного шара нет в одиночку живущих растений, животных, микроорганизмов. У растений много друзей, но много и врагов помимо грибков и бактерий. Очень важную роль, иногда полезную, а иногда и крайне вредную, играют в жизни растений насекомые. В ходе развития живого мира, в течение миллионов лет, сложились разнообразные, подчас весьма сложные, взаимоотношения между растениями и насекомыми. Достаточно вспомнить роль насекомых в так называемом перекрёстном опылении растений, важность растений для жизни пчёл; вспомним и насекомых — вредителей лесов, огородов, садов.

В лесу, на лугу, в болоте, морях — повсюду в природе жизнь растений и насекомых взаимосвязана и представляет в некоторых отношениях как бы одно целое. Наука, накапливая всё больше и больше фактов о растениях и животных, в то же время изучает закономерности в жизни растительных и животных сообществ.

В озёрах, реках, хвойных лесах, дубовых рощах, зарослях черёмухи, на плантациях цитрусовых — везде складываются свои, своеобразные отношения между растениями и животными, преобладает своё животное население, приуроченное лишь к тем или другим видам растений, определённому характеру почвы и т.д. Самка падальных мух откладывает яйца в гниющие растительные и животные продукты. Зародыши мух могут развиваться среди кишащих микробов. Вышедшая из организма рыбы икринка может оказаться в соседстве с различными микробами, растениями и животными.

В каждом типе леса обитают и свои животные организмы. В буковых лесах встречается от 3 до 4 тысяч видов растений и от 6 до 7 тысяч видов животных (микроскопические одноклеточные животные здесь в расчёт не принимаются). Оказывается, что значительная часть животных строго приурочена именно к буковым лесам. Около 1800 видов животных и 1170 видов растений находит благоприятные условия для жизнедеятельности только в буковых лесах.

Приведём пример. Он неприятный, но, пожалуй, полезный, так как заставит тщательнее мыть фрукты и овощи перед тем, как их есть. В чудесном Петергофском парке под Ленинградом учёные подсчитали, сколько различных насекомых и клещей может быть, например, на ягоде. На 400 граммах земляники оказалось около 600 экземпляров главным образом клещей, на 400 граммах черники — около 1100, на таком же количестве малины — 5000, рябины — более 7000. А в кроне одной большой берёзы их около 5—10 миллионов.

В природе сложились очень своеобразные взаимоотношения организмов, связанные с фитонцидами. Так, фитонциды могут оказаться у маленьких растений опасным оружием нападения на больших для них животных. Среди паразитов цитрусовых растений есть черви нематоды, похожие по своему строению на аскарид, но только значительно меньшего размера. Эти черви могут оказаться в плену у двух грибков, называемых артоботрис. Они совместно нападают на червя и побеждают его. Один из грибков, которого учёные прозвали «рыбаком», быстро разрастаясь, образует сети гифов, опутывающих червя. Другой гриб, названный «палачом», выбрасывает петли, сжимающиеся вокруг червя. Гифы прорастают в тело нематоды и убивают её выделяющимися фитонцидами. Червь становится, таким образом, добычей грибков разлагаясь, служит им пищей.

А вот ещё не менее своеобразный случай взаимоотношений организмов в природе на основе выделения фитонцидов. Учёные долго не могли понять, каким образом всосанная пиявкой кровь становится для неё пищей. Чужая кровь с её сложными химическими веществами должна сначала измениться, а потом уже в более простом виде она может быть усвоена клетками пиявки. У животных и человека в кишечном тракте вырабатываются особые вещества — ферменты, благодаря которым и происходит пищеварение. В кишечнике пиявок этих веществ нет. Что же оказалось? В кишечнике пиявок постоянно живёт, сильно размножаясь, бактерия псевдомонас гирудинис. Эта бактерия является благодетельной для пиявки. Она помогает переваривать всосанную кровь, выделяя соответствующие вещества, и она же, выделяя свои фитонциды, убийственные для других микробов, оказывается единственной полновластной хозяйкой в кишечнике пиявок и не допускает никакого другого бактериального загрязнения. Вот почему кишечник пиявки совершенно чистый, от сосущей кровь пиявки никогда не заболеешь заразной болезнью. Недаром научная медицина пользуется пиявками при лечении многих болезней.

Эволюция растений и животных, приобретение или потеря ими каких-либо новых свойств не происходят особняком, изолированно друг от друга. Изменения одного явления вызывают изменения других. Между растениями и животными складываются новые и новые отношения сожительства (симбиоза) или паразитизма. Устанавливаются новые взаимоотношения в борьбе и взаимопомощи на основе законов, открытых Ч. Дарвином, В природе эти процессы совершаются ежесекундно и стихийно.

Человек, являясь частью природы, стал её творцом, важнейшим фактором её эволюции. Осуществляя гигантское строительство, социалистическое государство должно предвидеть и биологические последствия: какие растительные сообщества сложатся при посадке тех или других древесных пород, как изменится животный и растительный мир при строительстве новых каналов, как преобразится жизнь водоёмов? Биологи всех специальностей, участвуя в этих величественных делах, заняты и решением возникающих проблем.

Всё новые открытия во взаимоотношениях животных и растений используются в интересах человека, ставятся на службу лесной промышленности, (медицины, сельского хозяйства, садоводства, огородничества. Хочется думать, что в ближайшие годы удастся кое-что извлечь и из открытия фитонцидов, полезное не только для борьбы с бактериями, простейшими и грибками, но и для регулирования жизни растительных сообществ и высших животных, а также активно применить фитонциды для сохранения здоровья человека.

Но вернёмся к взаимоотношениям фитонцидов и насекомых.

Невольно напрашивается мысль, не играют ли и фитонциды какую-либо роль в приуроченности определённых видов насекомых к тем или иным растениям и растительным сообществам? Не имеют ли в природе летучие фитонциды какое-либо значение в качестве отпугивающих или, наоборот, привлекающих насекомое веществ? Нельзя ли использовать фитонциды в быту и медицине как инсектициды — вещества, убивающие вредных насекомых? Нельзя ли научно объяснить народные растительные средства борьбы с вредными насекомыми? Эта область исследований столь заманчива потому, что имеет огромное практическое значение.

Сообщим некоторые факты. Может быть, они пробудят у читателей интерес к наблюдениям и экспериментам в природе.

Совершим небольшую экскурсию в прошлое и сообщим об одном открытии, которое довелось сделать ещё в 1928—1930 годах. Это открытие впоследствии убедило нас в полезности изучения влияния фитонцидов на многоклеточных животных, в частности на насекомых.

Рис.21. Моллюски и их яйцеклетки.

а — яйцекладка, внутри общей оболочки 10 яиц; б — отдельное яйцо с оболочками в сильно увеличенном виде; в — раковина моллюска; г — моллюск (другого вида) в раковине; д — яйцекладка этого вида моллюска.

Уже в первые дни открытия фитонцидов, когда было ясно, что летучие вещества некоторых растений действуют губительно на грибки, встал вопрос: имеем ли мы дело с ядами, вредными протоплазме определённых клеток, или с ядами для всякой протоплазмы? Теперь-то мы хорошо знаем, что фитонциды действуют избирательно: убивают одни клетки и организмы и не умерщвляют, а даже стимулируют другие.

Одними из первых опытов по фитонцидам были опыты с яйцами моллюсков — с теми клетками, от которых начинается развитие этих организмов. Моллюсков, «слизняков», очень много в морях, пресных водоёмах и на суше (рис.21).

Водные моллюски откладывают яйца на листьях и стеблях растений, на камнях и других твёрдых предметах. Каждый раз их откладывается несколько десятков. Все они находятся в общей прозрачной студенистой массе, играющей важную роль в предохранении зародышей от внешних неблагоприятных воздействий. Каждое яйцо, в свою очередь, одето оболочками. Эти оболочки настолько прозрачны, что сквозь них с помощью лупы легко наблюдать все последовательные этапы развития зародыша вплоть до формирования микроскопического моллюска, у которого уже отчётливо видна раковина. Освободившись от оболочек, моллюск начинает вести самостоятельное существование как взрослое животное.

Микроскопические зародыши моллюсков беззащитны на вид. Но впечатление это ошибочное. Оболочки яиц имеют такое строение и состав, что очень многие вещества, ядовитые и для более сложно организованных животных, для яиц моллюсков совершенно безвредны. Раздавить яйцо моллюска, конечно, легко, можно убить яйцо высокой температурой, но подобрать для этих нежных, изящных, прозрачных клеток химические яды учёному непросто, так как многие ядовитые для протоплазмы вещества не проникают сквозь оболочку яйца.

Возьмём одну яйцекладку какого-либо моллюска на такой стадии развития, когда сквозь прозрачные оболочки видно движение зародышей. Разрежем эту яйцекладку на две половины. Одну половину используем для опыта, а другая останется контрольной.

Опытную половину яйцекладки поместим в капле воды на стекло, а рядом положим только что приготовленную на тёрке луковую кашицу. В первые же секунды (обычно не позднее чем через 30 секунд) мы заметим резкое ускорение движения зародышей: они приходят в возбуждённое состояние. Через минуту-другую это состояние сменяется полной остановкой движения. Пройдёт некоторое время, и мы увидим при кажущейся сохранности оболочек яиц полный распад зародышей. Яйца же контрольной половины яйцекладки, также находящиеся в воде, прекрасно развиваются.

Очень многие растения обладают такими свойствами, например листья, почки, кора черёмухи (рис.22), корневища хрена, листья лавровишни, клёна, дуба, иглы пихты и т.д. Особый биологический интерес для понимания взаимоотношений в природе растений и животных представляет действие фитонцидов водных растений на яйца моллюсков, лягушек, рыб и других организмов. Уже первоначальные исследования дали неожиданные результаты. Одни водные и прибрежно-водные растения (некоторые синезелёные водоросли, спирогира, манник) тормозят развитие зародышей моллюсков, а другие его стимулируют.

Рис.22. Распад зародышей моллюсков под влиянием летучих фитонцидов почек черёмухи (через 40 минут воздействия).

а — зародыш был на ранней стадии; б — развившийся моллюск, он имел раковину и вскоре должен был освободиться от яйцевых оболочек.

И вновь возникает мысль: не случайно ли это явление? Имеют ли отношение обнаруженные факты к защитным свойствам водных растений? Безразлично ли для растений, если на них откладывают яйца моллюски и другие водяные животные? Безразлично ли для моллюсков, на каких растениях отложить яйца? Таким образом мы подходим к вопросу о биологической самоочистке водоёмов, к вопросу о том, не играют ли фитонциды водных растений некоторую роль и в регулировании состава животного, растительного и микробного населения водоёмов. На этих вопросах мы остановимся в дальнейшем.

Фитонциды, насекомые и клещи

Мне вспоминается одно маленькое событие в жизни лаборатории.

Нам нужно было разводить для опытов плодовую муху. Но лаборанта преследовала неудача: питательный материал для личинок мух (морковь и другой) плесневел. Кто-то спросил меня: а нельзя ли использовать фитонциды лука для обеззараживания питательной среды от грибков? К этому времени было уже известно, что летучие вещества лука вредно влияют и на некоторые микроорганизмы. Естественно, возникло сомнение, не будут ли фитонциды лука наряду с их возможным вредным воздействием на плесневые грибки убивать и личинок мух.

Поместили мух в атмосферу летучих веществ лука. К нашему удивлению, мухи прекрасно чувствовали себя, ползая по луковой кашице и летая в её парах. Впоследствии пришлось внести на основании более строгих экспериментов ряд поправок в это первое наблюдение, но главный факт — большая стойкость плодовых мух к фитонцидам многих растений — остался непоколебимым.

Тогда же возникла и мысль: плодовые мухи питаются остатками растений, поэтому они в ходе эволюции оказались гораздо более приспособленными к ядовитым фитонцидам растений. Это неудивительно. Природа даёт нам много ещё более ярких примеров приспособленности организмов к мощным ядам, к бактериям, являющимся для других живых существ, безусловно, болезнетворными.

Есть насекомые, птицы и млекопитающие, главной пищей и «лакомством» которым служит падаль — мёртвые, гниющие остатки животных и растений. Этих животных так и называют — трупоядные. Таковы грифы, стервятники, кондоры, аист марабу. Многие другие птицы: орлы, вороны, буревестники — могут без всякого вреда для себя есть падаль, а значит, в их кишечник попадает огромное количество опаснейших для других животных бактерий. Если позволительно так выразиться, никаких дизентерий у них не бывает. Их кишечник прекрасно приспособлен к этим бактериям.

В свете таких явлений можно ли удивляться большой приспособленности плодовой мухи к растительным ядам.

Но возьмём для опыта комнатных мух, комаров, мошек, слепней. Измельчим листья или другие органы, например черёмухи, и тотчас поместим их на дно стеклянной банки, в которую впустим несколько экземпляров интересующих нас насекомых. Летучие фитонциды черёмухи убьют в первые же секунды комнатных мух, комаров, мошек, слепней. Черёмуха оказалась сильно инсектицидным растением. Раненые листья её весной и летом в зависимости от состояния дерева, погоды и многих иных обстоятельств быстрее или медленнее, но убивают многих насекомых.

Инсектицидные свойства фитонцидов изучались и другими исследователями. Ими были найдены столь же губительные для насекомых листья ирги обыкновенной, сорбарии, эвкалиптов цитриодора, цинереа и шаровидного; плоды лимона, мандарина и апельсина; семена посевного пастернака, борщевика сибирского; иглы пихты; листья исполинской туи, западной и восточной, плюща обыкновенного, каштана конского.

Время гибели мух от летучих фитонцидов разных растений при одних и тех же условиях опытов неодинаково: оно колеблется от нескольких секунд до многих часов.

Приняв во внимание мои советы, Игорь Распопов указал (очень несложными, доступными для проверки каждому учёному и пионеру опытами) на многие инсектицидные свойства ряда растений. Исследователь срывал листья растений, быстро протирал их на тёрке и полученную кашицу в количестве 5—7 граммов помещал в пробирку объёмом 15 кубических сантиметров. Тотчас после этого в пробирку впускались мухи, а в других опытах — муравьи. В опытах с хвойными в пробирку помещалась мелко изрезанная и раздавленная хвоя.

Рис.23. Смерть мух под влиянием летучих фитонцидов листьев черёмухи.

а — мухи в стеклянном ящике до внесения источника фитонцидов (правая стенка вместе с наддонной стеклянной пластинкой может выдвигаться из ящика); б через 2 секунды после внесения в ящик 0,1 грамма листьев черёмухи — одна муха упала на листья черёмухи; в — через 39 секунд — все мухи упали на дно.

Оказалось, что мухи погибали от листьев тюльпанного дерева через 1,5—2 минуты, от листьев рябины — через 35—45 минут, от листьев лавровишни — в первую минуту, от игл можжевельника обыкновенного — через 2—3 часа, от игл дугласовой пихты — через 18—25 минут, от листьев лавра камфарного — через 19—30 минут, от листьев кипарисника Лаврова — через 2—3 часа.

Но исследователей могут постигать и неудачи. Нельзя забывать о том, что инсектицидные свойства фитонцидов сильно изменяются в зависимости от физиологического состояния растения, сезона года, стадии развития листьев, плодов и т.д. Вот пример опытов на листьях ирги и рябины (опыты проводились в Ленинграде). В апреле мухи погибали в течение одной минуты, а во второй половине июня и в июле в тех же условиях опытов не было обнаружено смерти мух, хотя листья для апрельских, июньских и июльских опытов брались с одних и тех же экземпляров растений.

Очень важно узнать также причины гибели насекомых от фитонцидов разных растений. На какие органы насекомых действуют фитонциды? Почему комнатные мухи умирают под влиянием фитонцидов листьев, например, лавровишни? Почему другие животные так стойки к тем же фитонцидам?

А.Г. Филатова, одна из первых исследовательниц фитонцидов, вместе с кинооператором В.Д. Быстровым сняла фильм «Смерть комнатной мухи под влиянием фитонцидов листьев черёмухи». Был сделан специальный стеклянный ящичек объёмом раза в два большим, чем спичечная коробка. Одна стенка этого сосуда выдвигалась. Вместе с ней выдвигалась и стеклянная пластинка, находившаяся на дне сосуда. На пластинку помещали растительный материал — источник летучих фитонцидов, в сосуд же впускали несколько комнатных мух. Филатова ставила опыты с измельчёнными в ступке листьями обыкновенной черёмухи. В зависимости от количества источника фитонцидов мухи гибли быстрее или медленнее.

На рис.23 приведены фотоснимки с отдельных кадров кинофильма. В этом случае была взята всего одна десятая грамма измельчённых листьев черёмухи.

Всякий исследователь, использующий для научных целей киносъёмку, знает, сколь мертвы самые лучшие фотографии по сравнению с фильмом, дающим представление о процессе, о движении и изменениях, при этом происходящих, о явлении в целом. Приводимые фотографии не могут ни в какой мере воссоздать кинокартину о смерти мух, полную глубокого научного интереса и своеобразного драматизма. Остаётся надеяться лишь на то, что читатель дополнит все события своим воображением.

Уже в первые секунды мухи приходят в состояние сильнейшего возбуждения: они суетятся, мечутся, летают гораздо быстрее, чем обычно. Быстрота действия фитонцидов поражает. Она тем более удивительна, что ящичек устроен довольно грубо и между выдвижной и постоянными стенками сосуда остаются щели, значит, возможно поступление свежего воздуха. Суетливое, поспешное движение мух при всей своей беспорядочности направлено, однако, от источника фитонцидов. Многие мухи оказываются, как бы вследствие отрицательного хемотаксиса к фитонцидам и положительного к кислороду воздуха, около щелей ящика.

Мы не знаем, какие важные отправления, функции, изменяются у мух в первую очередь. Скорее всего, летучие фитонциды в данном случае действуют на нервную систему. После короткого периода возбуждения тотчас, без заметного перехода, без замедления движения, мухи неожиданно падают. Этот драматический конец сопровождается сильными предсмертными конвульсиями конечностей. Затем наступает полная неподвижность. Однако она не означает ещё, что мухи умерли. Опыт показывает, что, если в данный момент поместить мух в обычную атмосферу, некоторые из них могут ожить. Они находились как бы в состоянии наркоза, в особом сонном состоянии. Чаще всего, впрочем, момент полной неподвижности мух под влиянием фитонцидов означает их смерть.

Всё это, несомненно, представляет теоретический интерес. Но мысль исследователя бежит вперёд. Хочется, чтобы новые факты оказались полезными для людей, для практики. Медицина и сельское хозяйство, наверное, сумеют со временем использовать инсектицидные свойства фитонцидов, их токсические свойства и против клещей.

Так думал я, восторгаясь открытыми мною фитонцидами, лет тридцать назад. Грустно писать о несбывшихся надеждах. Мои призывы к учёным не увенчались успехом. Одно предположение утешает меня: главной причиной этого является прогресс естествознания, он вселил уверенность в том, что с вредными насекомыми и клещами можно справиться новейшими физическими и химическими способами, а не биологическими. Не будем даже касаться сверхспорных вопросов, возникших в связи с «химической защитой» растений, которая по утверждению многих приносит подчас больше вреда, чем пользы. Но даже и у энтузиастов биологических способов борьбы с вредителями сельского хозяйства могут возникать сомнения в отношении использования фитонцидов. Нужно ли, однако, пренебрегать фитонцидами?

С большими колебаниями я опускаю в этой книге почти всё, касающееся использования фитонцидов в борьбе с вредными насекомыми и клещами. Заинтересованные читатели могут обратиться к предыдущему изданию моей книги, вышедшей в Ленинграде в 1974 г. Ограничусь здесь сообщением лишь отдельных фактов.

Может быть, фитонциды некоторых растений пригодятся в качестве веществ, отпугивающих кровососущих насекомых и клещей — переносчиков ряда заболеваний: малярии, энцефалита (рис.24) и других?

По моему совету проведены опыты с клещами. Брали стеклянные чашки с крышками (диаметр 9,5 сантиметра, объём 60 кубических сантиметров). Растительная кашица приготовлялась растиранием определённых органов растения в фарфоровой ступке. Кашица помещалась в чашку, туда же вносилось по 100 экземпляров клещей при каждом опыте. Клещи и их личинки, очень стойкие ко многим ядам, оказались весьма нежными к действию летучих фитонцидов черёмухи, лавровишни. Одна десятая грамма кашицы (4 почки черёмухи) убивает клещей через 10—15 минут; если же взять раза в два больше кашицы из почек, клещи погибают через 5—7 минут.

Ещё лет 30 назад И. Распопов помещал в стеклянную посуду клещей и затем вводил туда же только что сорванные листья растений. В посуде с листьями липы, злаков и осок поведение клещей не отличалось от поведения клещей, находившихся в такой же посуде, но без растений. В посуде же с листьями лаванды, пиретрума, чабреца и шалфея клещи через несколько часов погибали. Нет сомнений в том, что в разных природных растительных сообществах клещам, в том числе и вредным для человека, живётся по-разному. Некоторые фитонциды явно отпугивают клещей.

Т.А. Товстолес, также очень давно, доказала, что фитонциды отдельных растений очень токсичны для паутинного клещика — вредителя более чем ста видов технических, овощных, цветочных и декоративных растений. Паутинный клещик живёт и размножается на нижней стороне листьев под сотканной им паутиной (рис.25). Клещик прокалывает эпидермис листьев и высасывает тканевый сок. В результате растение ослабляется, уменьшается урожай.

Рис.24. Иксодовый клещ переносчик энцефалита.

Весной, с наступлением тёплой погоды, самка откладывает на листьях очень мелкие, напоминающие капельки воды, яйца. Сам клещик очень маленький, красного цвета. Самка — меньше полумиллиметра, а самец и того меньше — четверть миллиметра; хорошо рассмотреть клещика можно только в лупу. Бороться с этим клещиком нелегко: он быстро размножается, серьёзной защитой ему служит паутина; сам он и его яйца довольно устойчивы к ядам.

Рис.25. Паутинный клещик на листьях огурца.


Товстолес решила использовать фитонциды. Это было крайне смелое решение. Достаточно напомнить, что паутинный клещик, так сказать, не брезгует разнообразной растительной пищей, он приспособлен более чем к ста видам растений и ему не страшны их фитонциды. И всё же Товстолес удалось найти несколько растений, фитонциды которых убивают паутинного клещика. Водный настой наружных сухих листьев луковицы лука (20 граммов чешуи на 1 литр воды) при трёхкратном опрыскивании с промежутками в 5 дней снижает количество паутинного клещика на растениях на 95 процентов.

Интересные наблюдения практиков

Цветоводам-любителям известно, что астры нередко болеют фузариозом — болезнью, вызываемой грибками. Нельзя ли использовать фитонциды других растений для помощи астрам?

Товстолес ставила опыты на делянках размером 6 квадратных метров. В середине опытной делянки высаживались астры — по 16 растений. По краям делянки со всех сторон высаживались в разных опытах хризантема, гвоздика, табак, ноготки, флоксы, конопля, петунья и другие растения. Некоторые из этих соседей по делянке, особенно петунья и конопля, оказались очень хорошими помощниками астры: лишь ничтожный процент астры, жившей в окружении петуньи или конопли, погиб от фузариоза (от 9 до 15 процентов). Между тем исследовательница сознательно взяла для опытов наиболее поражаемый сорт астр: они погибли на контрольном участке, без «обслуживания» их фитонцидами других растений-соседей, более чем наполовину.

Практики сельского хозяйства, не зная ничего о фитонцидах, для защиты капусты и бахчевых от вредителей пытались обсаживать грядки базиликом, мятой и другими растениями. Для защиты растений от вредных насекомых (рис.26) и других организмов достаточно отпугивающего действия летучих фитонцидов. Есть основание для успешных поисков и в этом направлении.

Садовод Е.М. Пирожков, по-видимому, совершенно не зная об открытии фитонцидов, провёл самостоятельно опыт, о котором он в нескольких скромных строках рассказал на страницах журнала «Сад и огород» (1950, № 5). Решив найти новые средства борьбы с вредителями крыжовника, он разбил приусадебный участок на две части. В одной части посадил в междурядьях (а в молодых насаждениях крыжовника и в рядах) помидоры, во второй же части приусадебного участка помидоров не высаживал. Никаких опрыскиваний против вредителей крыжовника садовод не производил. Пирожков утверждает, что участок, на котором были высажены помидоры, был чист от вредителя крыжовника — пилильщика и почти не был поражён огнёвкой; в то же время на участке без помидоров крыжовник был поражён, сильно пострадал и от огнёвки, и от пилильщика.

Рис.26. Капустная тля.

а — бескрылая самка; б крылатая самка.

Пирожков приглашает других садоводов проверить его наблюдения. Если этот факт подтвердится, то, несомненно, придётся для объяснения его прибегнуть к предположениям о влиянии фитонцидов и поставить опыты, чтобы выяснить, как действуют фитонциды помидоров на насекомых — вредителей крыжовника.

Некоторые практики — садоводы, овощеводы уже воспользовались фитонцидными дарами природы. Не могу не назвать здесь подлинного борца за здоровье растений, энтузиаста фитонцидов Филиппа Сергеевича Мирзу8, разработавшего серию превосходных предложений по биологическим способам борьбы с вредителями сельского хозяйства.

Сельские хозяева давно наблюдали странное явление: если рядом с картофелем растёт конопля, то, как правило, фитофтора не поражает картофель. Они же отметили, что и поражение астр фузариозом в значительной степени снижается при обсаживании грядок коноплёй. Утверждают, что в амбарах, где сушится конопля, не заводится долгоносик. Посев конопли и даже внесение в почву конопляной соломы способствуют очищению почвы от личинок майского жука.

Эти и другие наблюдения заставили К.И. Бельтюкову внимательно изучить фитонцидные свойства конопли. При совместном выращивании с коноплёй фасоль не поражается бурой пятнистостью. В полевом опыте фасоль была посеяна между рядами конопли. Пытались искусственно заражать листья фасоли, растущей среди конопли, болезнетворными микробами ксантомонас фазеоли, но они делаются невосприимчивыми к болезням, между тем те же микробы с гарантией вызывают заболевания листьев фасоли, посаженной без конопли.

Установлена высокая противомикробная активность фитонцидов конопли в отношении многих бактерий — виновников болезней растений. Получены и фитонцидные препараты из конопли, которые даже при разведении их в 100 тысяч раз задерживают развитие различных почвенных бактерий, а также и таких опаснейших микробов, как туберкулёзная палочка.

О тлях, бабочке и пчеле

Фитонциды растений, их летучие и нелетучие составные части, могут иметь защитное для растений значение не только в отношении микроорганизмов. Это очень ответственное для практики предположение заслуживает внимания и требует проверки опытами. Факты свидетельствуют в пользу высказанной гипотезы. Их много. Выберем некоторые. Уже не раз приходилось говорить, что понятия «нежный», «устойчивый», «яд», «безвредное вещество» весьма относительны.

Большинство вредных насекомых может питаться и размножаться, лишь будучи связанными с определёнными растениями, а есть и такие насекомые, которые питаются только каким- либо одним видом растения. Вредители тех или иных деревьев связаны с жизнью не вообще данного вида растений, а лишь с жизнью определённых его частей и органов: есть вредители листьев, корней, тканей ствола и т.д.

Многие вредные лесные насекомые принадлежат к вторичным вредителям, то есть заражают деревья уже больные, с ослабленной жизнедеятельностью. Деревья одного и того же вида при разных физиологических состояниях поражаются неодинаковыми видами насекомых. Ель на местах выборочных рубок чили у стен леса, имеющая ослабленную корневую систему из-за раскачивания ветром, поражается короедом-типографом и гранером, в одно лето губящими дерево. На отмирающих, физиологически недеятельных елях появляются другие виды короедов — фиолетовый лубоед и короед пожарищ. На недавно отмерших елях развиваются короеды-древесинники; на старом сухостое короеды вовсе не поселяются, а древесину этих видов могут использовать некоторые семейства жуков9.

Поразительно во всех этих явлениях, что отдельные насекомые приспособились в ходе эволюции к очень ядовитым фитонцидам, которые на первых порах кажутся смертельными для протоплазмы всяких клеток. Одни микроорганизмы приспособились к фитонцидам хвойных, а другие — к фитонцидам лиственных, третьи — и к тем, и к другим.

Подумаем об адаптациях к фитонцидам на примере конкретных растений. Вспомним черёмуху. В её тканях, несомненно, имеются такие яды, как синильная кислота, пять сотых грамма которой смертельны для человека. Фитонциды черёмухи убивают многих бактерий, грибков, протозоа, многоклеточные организмы. И вот это растение с его «страшными» фитонцидами совершенно беспомощно по отношению к собственным (вредителям из мира грибков или насекомых. Можно засчитать до 60 вредителей черёмухи! Комнатных мух, слепней, комаров великолепно убивают фитонциды листьев черёмухи, а «нежная» черёмуховая тля, до которой почти нельзя дотронуться без риска убить её, прекрасно приноровилась к листьям черёмухи.

Учёных давно занимал загадочный вопрос, почему черёмуховая тля не живёт, как и большинство тлей, всё время на одном хозяине, а принуждена к лету менять своего основного хозяина и устраиваться временно «на даче», на промежуточных растениях-хозяевах. Кажется совершенно ясным, что в таких вынужденных путешествиях тлей главную роль играет питание. Наверное, в течение весны, лета и осени пища, которую черёмуховая тля может получить от черёмухи, как-то меняется. Иначе зачем же тлям переселяться с черёмухи на овёс?

Один учёный, желая убедиться в том, что именно питание служит причиной миграции тлей, проделал специальные опыты, по, увы, разочаровался в своих предположениях. Опыт был простой и ясный. Под стеклянный колпак был помещён пучок овса с большим количеством тлей, перелетевших с черёмухи. Экспериментатор положил рядом летние побеги черёмухи, в которых было заведомо много питательных веществ. «Не перейдут ли тли и с овса на черёмуху? — спросил себя исследователь.— Ведь положено рядом обычное для черёмуховой тли очень лакомое блюдо — черёмуховой пищи сколько угодно».

Но предположения учёного не оправдались: тли не перешли на черёмуху, а расползлись. Летние побеги черёмухи оказали даже какое-то вредное действие. Поведение тлей в опыте и их закономерные, каждый год повторяющиеся путешествия, вероятно, объясняются прежде всего фитонцидными свойствами черёмухи.

В процессе развития растений и их органов, например листьев, продуцируются разного качества и количества фитонциды. Может быть, в ходе эволюции выработались такие взаимные отношения паразитов — тлей и их хозяев — растений, что в июле и в августе фитонциды листьев черёмухи чем-либо очень существенным отличаются от фитонцидов других периодов развития растений. А может оказаться и так, что организм тлей в это время приобретает специфические особенности и обычно неядовитые для них фитонциды черёмухи теперь отпугивают тлей. Как видим, как будто простой вопрос о миграции тлей оказывается очень сложным и полностью не разрешённым до сих пор.

Много ещё загадочного в жизни тлей — паразитов растений. Это очень мелкие насекомые — около миллиметра и менее. Самые большие достигают 5—6 миллиметров. Известно много видов тлей, живущих на различных частях и органах деревьев, кустарников и трав. Они особым сосательным аппаратом высасывают из растений пищу.

Легко обнаружить поздней осенью и в течение всей зимы на ветках черёмухи блестящие чёрные точки — яйца черёмуховой тли. Они великолепно выдерживают холода, а весной, при распускании листовых почек, быстро развиваются. Молодые тли, вышедшие из яиц, тотчас начинают сосать тканевые соки развёртывающихся листочков черёмухи. В этом уже заключается загадка для специалистов по фитонцидам. Мы хорошо знаем, сколь «ужасны» фитонциды черёмухи для мух, слепней, мошек и многих других насекомых. Наиболее мощные фитонциды выделяются ранеными почками черёмухи и листьями.

А для молодых тлей развернувшиеся листочки являются великолепной едой! В течение мая и большей части июня тлям очень хорошо живётся на нижней поверхности листьев черёмухи: можно видеть десятки зеленовато-серых тлей, сосущих один и тот же лист (рис.27).

Рис.27. «Путешествия» черёмуховой тли в течение года.

Зимой яйца тлей находятся на зимующих почках черёмухи, весной тли живут на листьях черёмухи, летом на овсе, осенью они снова перелетают на черёмуху.


Кончается июнь. Все крылатые самки тлей покидают черёмуху и поселяются временно на злаках, на овсе. Паразитируя на овсе, крылатые самки рождают бескрылых, от которых, в свою очередь, в конце августа появляются вновь крылатые самки. Осенью, в сентябре, они оставляют своё временное местожительство на злаках и перелетают в основной «дом» — на черёмуху. Здесь они производят на свет очень мелких бескрылых самцов и самок. Самки откладывают на веточки яйца. Так завершается их годовая жизнь, а с весны она повторяется сначала.

На листьях дуба каждый наблюдательный человек встречал не раз наросты — так называемые галлы. Это любопытные домики из химически изменённых тканей листа, в которых важную, личиночную, часть жизни проводят насекомые орехотворки.

Орехотворки — мелкие летающие насекомые. Самка орехотворки при помощи яйцеклада (накалывает лист и откладывает в ранку яйцо. Яйцо развивается, а рядом лежащие клетки и ткани листа постепенно образуют «орешек», или галл (рис.28). Вскоре из яйца вылупляется личинка и начинает работать своими челюстями. Всё личиночное развитие проходит в галле. Получается, что яйцо начиная с момента откладывания, а затем и личинка во всё время своего развития находятся в самом тесном соседстве с растительными тканями и их фитонцидами.

Рис.28. Дубовая орехотворка.

Слева — самка орехотворки; на листьях видны два галла; наверхугалл.


Значит, ткани листьев дуба не ядовиты для личинки орехотворки. Между тем хорошо известно, что летучие фитонциды листьев дуба являются ядом для многих микроорганизмов, в том числе и для стойкой дизентерийной палочки.

При кладке яиц в ткани листа насекомые обязательно ранят его. Повреждение увеличивает продуцирование фитонцидов, но это остаётся без последствий для насекомого, прекрасно себя чувствующего в атмосфере, насыщенной фитонцидами дубовых листьев. Такая приспособленность некоторых насекомых к ядовитым фитонцидам и вообще к сильным ядам поражает в одинаковой мере учёных и неспециалистов. Известна обширная группа насекомых, приспособленных к ядовитым глюкозидам, например, крестоцветных растений, к которым принадлежит и горчица.

У этих растений вырабатывается горчичный глюкозид — синигрин. Под влиянием особого вещества — фермента синигрин распадается на ряд других соединений, в частности образуется роданистый аллил, обладающий резкими раздражающими свойствами и являющийся действующим веществом горчичника. Гусеницы бабочки белянки питаются крестоцветными и их глюкозидами.

Ставили опыты с этими гусеницами. Предлагали им другие растения, которые они обычно не едят. Как и следовало ожидать, растения, не входящие в природное меню белянок, отвергались ими. Если же смазывали эти растения или крахмал, или даже бумагу соком крестоцветных, гусеницы начинали их есть.

Ивы, тополя, розоцветные содержат амигдалин — вещество, которое при распаде выделяет страшный яд — синильную кислоту. Но ими питается ряд организмов, они служат кормом и личинкам насекомых пилильщиков. Личинки могут есть и другие растения, если к ним прибавить вещества, могущие выделять синильную кислоту. Строгая разборчивость в пище у некоторых насекомых, однако, доходит до того, что насекомое не удаётся обмануть никакими «лакомствами» вроде синильной кислоты. Есть, например, насекомые, питающиеся только табаком.

На основании всего сказанного вполне закономерно допустить, что к фитонцидам того или иного растения в ходе эволюции приспособились определённые растения, насекомые и иные животные, а для других, даже родственных, животных фитонциды тех же растений являются безусловными ядами. Фитонциды могут отпугивать животных или убивать их. Утверждают, например, что эвкалиптовые растения отпугивают комаров.

Учёным предстоит провести много опытов и интересных наблюдений. Будут ли личинки дубовой орехотворки развиваться в тканях листьев черёмухи, если исследователь сделает соответствующую операцию на листе, приготовит «раневой карман» и пересадит туда личинку? Как поведёт себя черёмуховая тля в парах летучих фитонцидов листьев дуба, игл хвойных?

Но и без экспериментов, в условиях природы, можно встретиться с любопытными явлениями. Пчеловоды Новой Зеландии обнаружили, что взрослые пчёлы при посещении цветков софоры под влиянием летучих веществ этого растения могут впасть в состояние наркоза и даже погибнуть. Учёные предполагают, что виновником трагической смерти пчёл оказывается алкалоид пахикарпин. Пчеловоды же, не имея противоядий против пахикарпина, считают главным способом борьбы со злом вывозку пасек из опасной местности.

О ядовитых для человека растениях. Млекопитающие и фитонциды

Эволюция — это естественноисторический процесс, никакого плана, преднамеренности, сознательности в нём никогда не было и нет. Возникновение каких-либо новых структур и функций, усиление или ослабление уже имеющихся — всё осуществляется в постоянном взаимодействии организмов с внешней средой и между самими организмами.

Уже отсюда ясно, что процесс эволюции не происходил идеально гладко для всех живых существ. Природа — это не царство гармонии. Далеко не всё целесообразно устроено у ныне живущих на Земле организмов. И человек как биологическое существо далёк от совершенства. Ко многому наука могла бы «придраться» и дать свой «проект» человеческого организма с иной длительностью жизни, иными стадиями развития, иными защитными свойствами против заразных болезней. А ведь человек — вершина эволюционного развития.

Каждое растение и животное в каких-либо отношениях является весьма несовершенным организмом. И в то же время биолог не перестаёт удивляться разнообразию всевозможных приспособлений у животных и растений, выработавшихся в ходе эволюции и обеспечивающих им существование в суровой обстановке природы.

Опасность угрожает всегда; идёт она как от неорганической природы, так и от живых существ, от вредных химических влияний, от засух, бурь, болезнетворных микробов, от отсутствия пищи и множества других невзгод. Любому животному и растению необходимы приспособления не только против многочисленного мира микробов, но и против возможных врагов из мира многоклеточных организмов. Шиповнику, ежевике или крыжовнику очень полезны замечательные фитонцидные свойства протоплазмы их клеток, но не меньшее защитное значение имеют и колючки на их стеблях. Недаром одно древесное растение, живущее на Дальнем Востоке, защищённое страшными колючками, называют научно аралией маньчжурской, а в обиходе — чёртовым деревом.

Рис.29. Анчар.

В этой связи большой интерес представляет ядовитость многих растений для человека и травоядных животных. Яды растений столь разнообразны и ущерб, приносимый многими ядовитыми растениями животноводству, столь значителен, что давно уже возникла целая наука о ядовитых растениях. Да и мы в книге всё время говорим, в сущности, о ядах. Фитонциды — это яды для микробов, гидр, насекомых, моллюсков, клещей и других организмов.

Сейчас мы познакомимся с новой группой поразительных явлений, часть которых уже давно была известна науке, а кое-что выяснилось лишь в самое последнее время.

Ядовитость растений — не менее важное для них приспособление, чем и все другие. Представьте себе растения, лишённые колючек, ядовитых глюкозидов, алкалоидов и подобных веществ, а значит, доступные любому травоядному животному. Нетрудно догадаться, что существованию и продолжению видов таких растений будет угрожать смертельная опасность, если, конечно, растение не располагает какими-либо мощными приспособлениями, восполняющими эти недостатки: быстротой размножения, противомикробными свойствами и т.д. Обратимся к фактам.

Ботаник Б.М. Козо-Полянский собрал интереснейшие сведения о действии растений на расстоянии на животных и человека10. Он очень кстати вспомнил стихотворение А.С. Пушкина «Анчар», в котором поэт говорит о «древе яда», об анчаре — красивом дереве из семейства тутовых, живущем на островах Малайского архипелага (рис.29).

Читатель, бесспорно, с детства знает это бессмертное стихотворение Пушкинский анчар несёт гибель всему живому — и растениям, и животным, и рабу, посланному к нему за ядом, и «соседям в чуждые пределы», куда полетели напитанные ядом анчара «послушливые стрелы» князя.

Конечно, великий поэт сильно преувеличил ядовитость анчара, но такие преувеличения были свойственны и тогдашней науке. Стихотворение напечатано в 1828 году. О яванском дереве анчаре, или погоносупасе (что в переводе на русский язык означает «дерево яда»), в XVIII столетии писали, будто оно столь ядовито, что кругом него на много километров нет других растений, что вокруг анчара нет ни рыб, ни мышей, ни паразитов. Есть ли доля правды в этих сказках? Да, есть. Сок анчара, содержащий сердечный яд антиарин, очень ядовит. Он действительно использовался для отравления стрел. При соприкосновении с листьями растения у людей могут возникнуть нарывы на коже, повышается температура и т.д.

Рис.30. Сумах ядовитый.

Подобных растений известно немало, а если медицина и ветеринария ещё более внимательно займутся изучением растительного мира с этой точки зрения, то, несомненно, число таких растений увеличится. Уже сейчас можно привести названия десятков и даже сотен высших растений, ядовитых для тех или иных животных. Так что речь скорее идёт о правиле, чем об исключениях.

Но нельзя думать, что каждое растение ядовито для всех животных. Для одних животных данное растение может быть ядовитым, а для других — совершенно безвредным. Некоторые растения кажутся безобидными и не имеющими никакого отношения к ядам. На самом же деле при определённых условиях они могут отравляюще действовать на клетки и ткани животных и человека. Вспомним семена белой и чёрной горчицы и действие горчичников. Можно ли излишне долго держать горчицу на теле человека? А ведь горчица — растение съедобное!

К числу ядовитых растений, давно изученных наукой, относится сумах ядовитый (рис.30). Это красивый кустарник высотой до полуметра. Его часто разводят в парках. В соках листьев сумаха имеется сильный яд, тысячная доля миллиграмма второго может вызвать ожог кожи человека. Людям, особенно чувствительным к действию этого яда, достаточно подержать в руках листья сумаха, чтобы нажить очень серьёзную кожную болезнь, которая может закончиться и смертельным исходом.

Невольно вспоминаются опыты по влиянию фитонцидов сумаха на инфузорий. Казалось бы, столь ядовитое для человека растение должно обладать мощными протистоцидными свойствами. В действительности же протистоцидные свойства летучих фитонцидов листьев сумаха несравненно слабее, чем листьев дуба, берёзы, чёрной смородины и многих других растений.

Может быть, впрочем, сумах не выделяет летучих ядовитых веществ? Тогда наше сравнение слабого протистоцидного действия и мощного действия на человека искусственно и не имеет основания. Нет, это не так. Установлено, что сумах даже на расстоянии вызывает тяжёлые заболевания у особенно чувствительных к нему людей.

Козо-Полянский описывает случай, происшедший в Ботаническом саду Воронежского университета. Одна сотрудница, здоровая женщина 38 лет, производила работу по уходу за растениями поблизости от нескольких групп «дерева яда» (сумаха). Это было в середине июля, в жаркий полдень. Вскоре у неё появилась сыпь на руках и на лице, повысилась температура, потом воспалились слизистые оболочки. Дело дошло до потери сознания.

Научный работник из Батуми рассказывает о смелом опыте, который он проделал на самом себе. Две небольшие капли млечного сока с отломленного листового черешка сумаха были нанесены на поверхность кожи руки. После этого ощущался лёгкий зуд, вскоре появилась припухлость. К вечеру второго дня повысилась температура, появилась головная боль. На седьмой день «зуд настолько усилился, что перешёл все границы терпения... ночь превратилась в какой-то сплошной кошмар». Только на 12-й день наметилось слабое улучшение. Общее выздоровление наступило лишь на 25-й день.

На Антильских островах и в тропической Америке растёт дерево марцинелла. Летучие вещества его опасны для человека. Достаточно постоять некоторое время около дерева, как наступает тяжёлое отравление.

Рис.31. Чернокорень.

К числу растений, могущих действовать на расстоянии, относится и ясенец, иначе называемый неопалимой купиной. Некоторые виды этого растения — кавказские и тянь-шаньские — особенно приковывают к себе внимание. Сообщают, что ожог кожи появляется не только тогда, когда держат растение в руках, но иногда у людей ожог появляется, если они подходят к растению на расстояние 1—2 метра!

В водоёмах живут так называемые синезелёные водоросли. Это далеко не безобидные растения. Мы уже говорили о них. Они убивают на расстоянии бактерий, оказываются сильно ядовитыми и для многих животных. В Южной Африке в 1927 и последующих годах тысячи голов рогатого скота погибли от отравления фитонцидами сильно размножившихся в водоёмах сине-зелёных водорослей. Если животное съест большое количество этих водорослей, оно умирает в жестоких мучениях, будто ему дали страшный яд стрихнин. Смерть у овец может наступить через 6—8 часов, у лошадей — через 8—24 часа, а у свиней — через 3—4 часа.

Некоторые растения прозвали мышегонами и крысогонами. О них пишет в уже упоминавшейся нами статье Козо-Полянский. Вот растение чернокорень (рис.31). Его называют по-разному: собачий корень, мышиный дух, кошачье мыло и др. Название «мышиный дух» не случайное: это растение пахнет мышами. Можно встретиться с утверждением, что крысы немедленно покидают те места, где положен чернокорень. Выходит, что чернокорень — действительно крысогон!

Зеленник, или травянистая бузина, является также хорошим крысо - и мышегоном (рис.32). Любопытно, что крысы и мыши, как показывает опыт, изгоняются из хлебных складов, если использовать свежий зеленник, а не высохшую траву. Бузина издавна использовалась в народе с целью защиты от мышей. Скирды переслаивались бузиной, ею обсаживались гумна и амбары. Для защиты от мышей плодовых деревьев садовники обвязывали их стебли бузиной.

Рис.32. Травянистая бузина, или зеленник.

Многие знают голубику (рис.33). Это растение иногда нелестно называют пьянкой, дурником, болиголовом. Ещё в старых, для своего времени прекрасных книгах о природе Д. Кайгородова можно прочесть очень интересные повествования о голубике, снимающие с неё «преступления». Наделяя голубику дурными свойствами, оказывается, «сваливают с больной головы на здоровую», да и то, в свою очередь, несправедливо.

Рис.33. Голубика.

Как правило, в тех же местах, где растёт голубика, встречается и растение, называемое багульником, иначе багуном, клоповником, лесным розмарином (рис.34). Багульник — низенький вечнозелёный кустарничек с белыми красивыми цветками зонтиком. Листья и цветы багульника издают приятный запах, напоминающий запах розмарина. В большом количестве летучие вещества листьев и цветов этого растения действуют одуряюще. Думают, что при собирании голубики невольно приходится вдыхать летучие фитонциды её соседа — багульника. У людей, особенно чувствительных к ядовитым испарениям, кружится голова, происходит «опьянение».

Любопытный случай описывает в своей книге Д. Кайгородов. Много лет назад ему случилось охотиться в Шлиссельбургском уезде на белых куропаток. Пришлось бродить несколько часов кряду по моховым болотам, обильно поросшим голубикой и багульником. Его охотничья собака молодой сеттер, обыкновенно такая неутомимая и бойкая, стала вдруг по прошествии нескольких часов охоты как-то странно покачиваться, будто пьяная, бросила искать дичь, стала ложиться на землю, как бы в сильном изнеможении, с трудом, неохотно поднималась на ноги и, покачиваясь, неохотно подходила по свистку, которого обыкновенно хорошо слушалась. Недоумевая, что такое с нею приключилось, он бросил охоту и вернулся домой. Через час, после крепкого сна, собака стала совершенно свежей и весёлой, как ни в чём не бывало. Впоследствии, когда он рассказал этот случай одному старому охотнику, тот объяснил, что собака была «опьянена» багульником, которого слишком много нанюхалась, разыскивая в течение нескольких часов кряду дичь между кустами багульника.

Рис.34. Багульник.

Прав Кайгородов, называя багульник «коварным лесным розмарином». А в наши дни всё же надо немного обелить опороченное растение. Выясняется, что багульник обладает полезными фитонцидными свойствами, его тканевые соки убивают очень вредных для человека бактерий. Кто знает, может быть, медицина скажет большое спасибо природе, в ходе эволюции которой появилось это коварное растение, и не придётся ли тогда простить ему и его опьяняющие свойства.

Не все факты, о которых до сих пор шла речь, строго проверены наукой, а потому и нельзя на основании их делать прямые выводы для практики. Может быть, ядовитость тех или иных растений в какой-то степени и преувеличена. Ограничимся сказанным и не будем излагать имеющиеся в литературе хотя и многочисленные, но недостаточно проверенные сообщения о случаях одурманивания, отравления людей цветами.

Обратимся теперь к строго научным опытам, проведённым на млекопитающих. В нашей лаборатории А.Г. Филатова много экспериментировала на белых лабораторных мышах.

Поместим крысу весом около 150 граммов в стеклянный сосуд ёмкостью около 2500 кубических сантиметров; закроем плотно этот сосуд крышкой. Исследователь убедится, что крыса в течение двух часов будет жива без притока свежего воздуха. В таких условиях крыса может жить даже 4—6 часов. Само собой разумеется, длительное пребывание в сосуде без доступа свежего воздуха может сильно отразиться на жизненно важных отправлениях животного.

Поместим на дно сосуда, в котором находится нормальная, здоровая крыса, всего 2 грамма измельчённого тем или иным способом растительного материала: луковицы лука, чеснока, корневища хрена, кожуры плодов мандарина, лимона или апельсина, листьев лавра благородного, листьев, почек, ягод или коры черёмухи, листьев рябины, эвкалиптовых деревьев, лавровишни, берёзы, дуба, тополя, игл пихты.

Крыса при этом не соприкасается с растительной кашицей, кашица находится на фарфоровой пластинке, установленной недалеко от дна. В фарфоровой пластинке имеются большие отверстия, так что воздух в сосуде непрерывно перемешивается и летучие фитонциды, выделяющиеся из растительного материала, беспрепятственно поступают в ту часть сосуда, где находится крыса. Значит, она принуждена дышать фитонцидами.

Один из очень важных для медицины выводов из проведённых многочисленных опытов таков: летучие фитонциды чеснока, широко используемого в настоящее время в качестве лекарственного растения, не оказывают заметного токсического действия даже при условии, если крыса находится в атмосфере паров чеснока в течение пяти часов, причём в этих опытах брали не 2 грамма чеснока, а 15—20 граммов. То же можно сказать и о летучих фитонцидах лука. Были случаи, когда даже 60 граммов луковой кашицы не вызвали смерти крысы в течение трёх часов! Это не означает, что никаких болезненных явлений при этом не наблюдается. Ведь и слезотечение у домашней хозяйки при натирании лука свидетельствует о сильно раздражающем его действии.

Работы Филатовой и выводы о влиянии летучих фитонцидов на организм млекопитающих совпадают с мнением других исследователей, которые, решив применить их в медицине, подробно изучали, как действуют летучие фитонциды пищевых растений при вдыхании их крысами, кроликами и мышами. Исследовались ткани, выстилающие дыхательные пути, состояние лёгких, печени, почек и других органов. Можно несколько раз в день в течение многих суток заставлять кролика дышать летучими веществами лука и чеснока, и это проходит для него почти без всяких последствий, а если и наблюдаются какие-либо изменения в тканях, то они обратимого характера, то есть ткани вскоре снова становятся нормальными.

Раз уж мы заговорили об этом, нельзя не отметить изумительный факт, вскрытый опытами. Заставьте кролика в течение нескольких минут подышать летучими веществами чеснока, умертвите его через две недели. Лёгкие, сердце, почки, печень, селезёнка будут ещё пахнуть чесноком! Если бы вещества чеснока, убивающие бактерий, хоть частично совпадали с веществами, вызывающими запах, то как это было бы великолепно: можно было бы подобным образом, грубо говоря, пропитать фитонцидами наш организм и помочь ему в борьбе с микробами.

Итак, опыты Филатовой и других учёных показали относительную безвредность летучих фитонцидов лука и чеснока для млекопитающих. Но здесь требуется сделать оговорку. Каждый по себе знает, без всяких научных изысканий, сколь много зависит от состояния организма. Это относится и к человеку, и к животным. Бывают и крайне резкие колебания в чувствительности животных и людей к тем или иным веществам. Почти все люди считают землянику приятной ягодой, лакомством, по некоторые совершенно не выносят её и даже заболевают от неё чем-то вроде крапивницы.

Так же и с чесноком, и с луком. Из опытов Филатовой никак нельзя сделать вывод, что эти растения в любом количестве и при любом состоянии человека, особенно больного, всегда безобидны. В каждом случае только врач может решить вопрос о их вреде или пользе в зависимости от состояния лёгких, сердца, кишечника.

Замечания, напоминающие читателю об осторожности, нисколько не опровергают результатов строго научных экспериментов, говорящих о безвредности для организма млекопитающих больших количеств летучих фитонцидов лука и чеснока.

Такие же результаты получены и с корневищем хрена. И они очень важны, ибо научная медицина должна интересоваться хреном с его изумительными бактерицидными и противогрибковыми свойствами. Как и в опытах с чесноком и луком, от летучих фитонцидов хрена у крыс наблюдается раздражение тканей, выстилающих полость рта, раздражение глаз, слюноотделение и слезотечение. Но даже после двухчасового пребывания в атмосфере паров хрена крысы остаются живыми, а в последующие дни не удаётся отметить никаких изменений в их состоянии и поведении.

Снова и снова обратим внимание на своеобразное поведение организмов при действии на них различных раздражителей. Для одного организма какое-либо вещество может оказаться смертельным ядом, для другого — великолепной пищей. Мы уже приводили пример с «нежными» яйцами аскариды. На них не оказывает вредного действия такое количество медного купороса, которое способно убить быка.

Мы помещали крыс в сосуды с растениями, летучие фитонциды которых не причинили им никакого вреда. А сейчас мы принуждены говорить о крысах — жертвах наших опытов. Вас, вероятно, удивит, что есть такие растения, служащие сильнейшими ядами для крыс, а кстати, и для других млекопитающих животных.

Перед нами растение, называемое лавровишней. Но к лавру оно никакого отношения, кроме своего названия, не имеет.

В 1944 году из Сухуми были привезены в Ленинградский ботанический сад 20-сантиметровые черешки лавровишни и высажены в оранжерейных условиях. На второй год их высадили в грунт, утеплив на зиму. В грунте они пробыли до осени 1948 года, а потом их пересадили в горшки и доставили в лабораторию в прекрасном состоянии. Высота кустов 100 сантиметров и выше. Толщина ствола в нижнем сечении 3 сантиметра и более. Крона развита хорошо, ширина её около 100 сантиметров. Общее количество листьев на каждом кусте от 180 до 350.

Летучие фитонциды листьев лавровишни оказались сильно токсичными для организма крыс. Опыты ставились так же, как и с другими растениями, в частности с луком и чесноком. Брали всего 2 грамма измельчённых листьев лавровишни. Сосуд прежний — ёмкостью 2500 кубических сантиметров.

Опишем подробно поведение крысы в атмосфере летучих веществ листьев лавровишни. В первые минуты крыса спокойна, но если пощипывать её кожу пинцетом, то замечается, что возбудимость крысы несколько повышена по сравнению с контрольной, помещённой в сосуд такого же объёма, однако без растительного материала. Минут через пять мы отметим покраснение ушей и конечностей у подопытной крысы. Какие-то летучие вещества действуют на нервные окончания и сосуды; тончайшие кровеносные сосуды расширяются, разыгрываются явления, которые врачи называют гиперемией и которые можно наблюдать на коже, когда снимаешь горчичники. Проходит минута, другая; крыса начинает беспокоиться, пытается открыть крышку сосуда. Миновала ещё минута, крыса беспомощно падает. К этому времени наблюдаются судороги конечностей, а нередко и всего тела. Конечности и уши резко бледнеют. Дыхание становится редким и вскоре прекращается совершенно, а через 1—2 минуты замирает и деятельность сердца. Крыса погибла (рис.35). Все описанные предсмертные изменения разыгрываются в течение минут двадцати пяти или получаса. Даже в сосуде ёмкостью более 13 литров крыса всё же умирает под влиянием летучих веществ, выделяющихся из 2 граммов измельчённых листьев лавровишни.

Рис.35. Влияние летучих фитонцидов на организм крысы.

Опыт обставлялся так, что крыса не могла съесть даже крупицу растительного материала. Впрочем, если крысу, находящуюся в сосуде, и не отделять перегородкой (с отверстиями) от лавровишневой кашицы, крыса всё равно не станет есть её. Специальные опыты показывают, что некоторые растения, летучие фитонциды которых крайне ядовиты для крыс, оказываются почти или совершенно безвредными для них в том случае, если дать их в пищу. Очевидно, пищеварительные соки как-то обезвреживают яды, а изумительная мощность летучих фитонцидов может быть понята лишь при предположении о незамедлительном проникновении их через лёгкие в кровь животного и сильном токсическом действии на нервную систему.

Лавровишня — вечнозелёное дерево. На одном и том же экземпляре имеются молодые листья и сохраняются листья годичного возраста и даже более старые. Небезразлично, какие листья берутся для опыта. Молодые листья гораздо токсичнее: смерть крыс в тех же условиях опыта наступает в среднем через 12 минут, а иногда даже через 8 минут!

Означают ли эти опыты, что и в природной обстановке крысы и родственные им организмы умирают на расстоянии от лавровишневых деревьев? Означает ли это, что лавровишневые деревья вредно иметь в комнатах? Нет, такие предположения и опасения абсолютно неосновательны. В экспериментах мы наносим листьям ранения, какие в естественной обстановке почти никогда не наблюдаются. В опытах мы хотя и помещаем крыс на большую для них «жилищную площадь», но стараемся покрепче закрыть сосуд и не допускать притока свежего воздуха.

Другой вопрос: имеют ли какое-либо значение микродозы летучих фитонцидов, выделяющихся из неповреждённых листьев лавровишни, для организма млекопитающих и человека? Наука этот вопрос ещё не выяснила. Может быть, ничтожнейшие количества летучих фитонцидов ядовитых растений, поступающие в лёгкие, а затем и в кровь, оказывают серьёзное влияние на те или иные жизненно важные функции. Нельзя заранее предусмотреть, сколь полезно это влияние, но нет никаких оснований и для опасений. Достаточно вспомнить, что большинство лекарств любого происхождения (растительного, минерального или производимых искусственно) в ограниченных количествах полезно, а в значительных дозах вредно, например пирамидон и хинин. Вопрос решает количество лекарства. Кто же не знает, что медицина пользуется иногда очень вредными веществами, сильными ядами! Нельзя думать, например, о наркотиках, которые используются для усыпления при операциях, как о совершенно безвредных веществах.

Не лишён интереса опыт, который мы ставили в лаборатории. В густой кроне лавровишневого дерева была повешена клетка. В ней в течение месяца безвыходно жила здоровая крыса. Её поили и питали так же, как и контрольных. Систематически взвешивали, наблюдали, прибавляет ли в весе; следили за дыханием крысы. Ничего интересного, отличающего эту крысу от контрольных мы не заметили.

Возьмём теперь черёмуху обыкновенную. Кто не любовался весенней цветущей черёмухой? В скольких песнях и рассказах увековечено это растение! И кажется весной, что ни одно вредное насекомое, ни одна бактерия или грибок не посмеют дотронуться до её листьев, что они всё лето будут ласкать наш взор своей зелёной, майской свежестью. Но увы! Наша красавица быстро, до обидного быстро дурнеет: до 60 видов паразитов нападают на неё. Не щадят её и насекомые. Как уже говорилось, нежная, но противная черёмуховая тля преспокойно ползает по её листьям.

Листья черёмухи изъедены, растение кажется беспомощным в борьбе с паразитами. Десятки видов микробов и многоклеточных организмов приспособились к ней, стали для неё патогенными. Но не будем делать преждевременных выводов о чрезмерной беспомощности черёмухи. Фитонциды листьев черёмухи являются исключительным ядом для многих бактерий, грибков и простейших. Мы видели, что фитонциды черёмухи являются мощным ядом и для тех насекомых, которые в ходе эволюции не приспособились к сожительству с ней. Так, фитонциды листьев черёмухи в первые же секунды могут убить мух, слепней, комаров, клещей. А вот для черёмуховой тли листья черёмухи служат и гостеприимным домом, и лакомством.

Летучие фитонциды черёмухи менее ядовиты для крыс, чем фитонциды лавровишни. В атмосфере летучих фитонцидов черёмухи в тех же условиях опытов, о которых говорилось ранее, крысы погибали, как правило, часа через полтора. Если учесть, что фитонциды черёмухи — страшный яд для многих микроорганизмов и очень стойких животных организмов, приходится скорее удивляться не неядовитости черёмухи для крыс, а слабой токсичности её фитонцидов в отношении их. Такое рассуждение тем более основательно, что в листьях черёмухи содержатся вещества (или могут образоваться при повреждении листьев, при соприкосновении с воздухом), являющиеся ядом, от которого погибает протоплазма клеток большинства организмов. Среди этих веществ имеется и синильная кислота.

Дело обстоит, однако, гораздо сложнее. Продолжим наши опыты. Мы уже знаем, что растения в разные периоды их развития, при разных физиологических состояниях выделяют неодинаковое количество фитонцидов, да, вероятно, и разного качества. Сорвём почки черёмухи — осенью, зимой, ранней весной до развёртывания из них листочков. Раздавим 2 грамма почек, положим их, как и в опытах с листьями, на дно сосуда. Поместим в сосуд ёмкостью 2500 кубических сантиметров крысу. Через 20 минут летучие фитонциды почек черёмухи убьют крысу!

Какие же вещества лавровишни и черёмухи столь губительны для организма крысы? Самое простое и кажущееся самым доказательным — предположить здесь действие синильной кислоты. Синильная кислота в тканях некоторых растений может отщепляться от других соединений и оставаться в свободном состоянии. Но многие опыты и наблюдения заставляют думать, что летучие фитонциды лавровишни и черёмухи — сложная совокупность веществ, которая не сводится лишь к синильной кислоте.

Опыты поставили перед нами немало новых вопросов.

Положим в сосуд не 2, а 20 граммов раздавленных листьев лавровишни. От 2 граммов листьев крыса погибает в течение 25—30 минут, от 20 же граммов смерть наступает через 4—5 минут. Изменим опыт. В такой же сосуд рядом с 20 граммами измельчённых листьев лавровишни положим кашицу из чеснока. Поместим теперь сюда крысу. Она остаётся живой в течение получаса и даже долее. Летучие вещества чеснока ослабили действие ядовитых летучих веществ лавровишни. Почему? На этот вопрос у нас пока нет ответа.

Перед нами возник и ещё один вопрос: многие ли растения столь же токсичны для млекопитающих, как черёмуха или лавровишня? Нет, растений с такими мощными свойствами летучих фитонцидов, по-видимому, мало.

Лучше всего изучены ядовитые свойства многих растений на домашних и сельскохозяйственных животных. Но и здесь ещё масса загадочного и неясного. Учёные знают, что даже новорождённые животные ведут себя очень осторожно. Присмотритесь к поведению кошки, собаки, коровы, овцы.

На выпасе рогатый скот явно избегает определённых растений, и именно тех, которые, как показали опыты, ядовиты для него. На пастбищах ядовитые растения остаются обычно не съеденными. При кормлении в хлеву животные как-то узнают, что для них вредно: они не берут в рот даже те ядовитые растения, которые не имеют никакого запаха. Если быть более строгим в научном отношении, то надо сделать оговорку: обоняние коровы или собаки, конечно, значительно отличается от обоняния человека.

Было бы ошибочно предполагать, что в поведении собаки, лошади, коровы или овцы всё целесообразно. Животноводы знают, что иногда животные с большой охотой едят ядовитые растения и гибнут. Наблюдали, например, массовую гибель рогатого скота, с увлечением наевшегося листьев табака, разворошённого для просушки. С другой стороны, заболевшая собака инстинктивно выбирает среди множества растений необходимые ей.

* * *

В долгом-долгом ходе эволюции создавались определённые отношения между растениями и животными, вполне объяснимые в свете учений Ч.Дарвина и И.П. Павлова.

В различных лесах: дубовой и берёзовой рощах, в сосновом бору — на растениях, на поверхности земли, в глубине почвы, в воздухе живут разные микроорганизмы. Оказывают ли влияние летучие фитонциды, выделяемые миллионами и миллиардами листьев деревьев и трав, на состав микробов в воздухе? По-видимому, оказывают, и очень большое. Вместе с микробиологом Т.Д. Янович и биологом А.В. Ковалёнок мы решили провести научную разведку.

Летом в ясные дни, в полдень, мы изучали, какое количество различных микробов — бактерий и плесеней — находится в одном кубическом метре воздуха в сосновом бору, молодой сосновой поросли, кедровом лесу, берёзовой роще, зарослях черёмухи, смешанном лесу, над лесным лугом и кочкарным болотом. Мы подсчитывали лишь микробов, не болезнетворных для человека. И везде оказалось разное количество микробов. В воздухе берёзового леса их было в 10 раз больше, чем соснового бора. Независимо от расположения населённых пунктов в воздухе кедровых лесов и соснового бора, особенно молодого, почти нет микробов, он стерильный.

Очень важно для медицины узнать точнее состав микроорганизмов в разного типа лесах, степях, лугах, курортных местах. Ещё важнее узнать, как ведут себя болезнетворные для человека микробы в атмосфере разного типа лесов.

Стоит ли пренебрегать фитонцидами, когда мы решаем вопросы озеленения больших городов? Специалист по озеленению городов П.И. Брынцев исследовал древесные растения и кустарниковые породы лесов и парков окрестностей крупных городов. Он доказал, что в условиях природы огромные площади поверхности листьев оказываются повреждёнными, а с другой стороны, что ткани листьев многих древесных пород (берёза бородавчатая, берёза пушистая, клён, дуб, лещина, ива и другие) обладают способностью продуцировать летучие фитонциды в колоссальных количествах и бурно выделять их в окружающую среду в связи с ничтожнейшими ранениями.

Какие декоративные растения полезнее иметь дома, в детском саду? Почему медицина считает, что туберкулёзным больным лучше всего жить в сосновом бору? Нельзя ли путём отбора и скрещиваний усилить в десятки или сотни раз фитонцидные свойства пищевых и декоративных растений и заставить растения, хотя бы отчасти, очищать от вредных бактерий воздух жилых помещений, воду в реках, озёрах, болотах? А нельзя ли подобрать растения, летучие вещества которых, неизбежно вдыхаемые нами, благоприятно действовали бы на нервную систему, ткани лёгких, кровь?

Почему бы в самом деле не добиваться этого? Почему не пытаться всё полнее использовать природу, вмешиваться в интересах человека в её эволюцию? Человек достоин этого.

Даже в отношении интенсивных культур, как виноград, плодовые деревья, допускающих значительные затраты на инсектициды и фунгициды, всё же наиболее радикальным путём борьбы с болезнями является введение в культуру иммунных сортов.

Н.И. Вавилов

Болезни растений и животных. Как использовать фитонциды в сельском хозяйстве

В той или иной степени продуцирование фитонцидов, особенно при ранении, свойственно всем растениям, начиная с бактериальных клеток и кончая любым высшим цветовым.

Чем объяснить такую щедрую расточительность природы? Некоторые из учёных предпочитают не задумываться над этим вопросом, а другие объявляют фитонциды случайным явлением, отбросами растений. Это ошибка. Не может быть случайным такое распространённое в природе явление. Его требуется объяснить в интересах и науки, и практики.

Если бы было выяснено значение фитонцидов для жизни самих растений, медицина могла бы сознательно, а не от случая к случаю искать и находить требующиеся для лечения заразных болезней бактерицидные вещества; пригодились бы эти знания и растениеводству, так как можно было бы попытаться, когда нужно, усиливать те или иные фитонцидные свойства растений, если они имеют для них серьёзное жизненное значение. Короче говоря, необходима теория, объясняющая роль фитонцидов в природе.

Условимся не осуждать никого за то, что многие вопросы о роли фитонцидов ещё далеки от полного разрешения. Нелёгкие это вопросы. Перед нами встаёт история другой проблемы — о витаминах. Поразительно, что тысячами работ довольно хорошо выяснено значение витаминов для жизни человека и животных, но до сих пор мы ещё очень мало знаем о значении витаминов для самих растений. Известны, например, такие интересные факты, что корни растения не могут нормально развиваться без некоторых витаминов, что имеется связь между витаминами и ферментами. Но эти и другие факты до сих пор не получили должного разъяснения и не создана ещё теория о роли витаминов в жизни растений. Так будем же снисходительны и к учёным в области фитонцидов. Впрочем, роль фитонцидов кажется нам более ясной, чем роль витаминов.

Защитные силы организмов. Фитонциды — один из факторов иммунитета растений

Мы высказали в начале книги предположение: фитонциды являются одним из важных факторов естественной невосприимчивости растений к заразным для них заболеваниям. Да, они — один из факторов их иммунитета. Слово это означает освобождение от чего-либо. В данном случае — освобождение от болезнетворных микробов. Иммунитет — это целебные силы самого организма, невосприимчивость его к тем или иным заразным (инфекционным) болезням.

Науки об иммунитете человека, животных и растений начали развиваться со второй половины прошлого столетия. Многие таланты и гении — дети народов разных стран — способствовали их становлению. С большой гордостью за наш народ напомним, что одним из учёных, основавших науку об иммунитете, был Илья Ильич Мечников. Сердце Мечникова перестало биться более полустолетия назад (1916 год), а творчество великого натуралиста не стареет, и кажется, что он и сейчас участвует в той благороднейшей деятельности учёных, целью которой является здоровье людей, домашних животных и культурных растений.

Рис.36. Борьба фагоцитов с бактериями (фагоцитоз).

а амёба, живущая среди бактерий, часть их поглощена: 1тело амёбы, её протоплазма, 2 ядро амёбы, 3 — вакуоль пузырёк, наполненный жидкостью, 4 бактерии; б — лейкоциты с поглощёнными микробами.

И.И. Мечников открыл явление фагоцитоза и создал учение о защитных свойствах организма животных. Одноклеточные организмы вроде амёбы могут поглощать бактериальные и грибковые клетки и переваривать их или изменять либо выбрасывать из своего тела (рис.36).

Это явление оказалось свойственным и клеткам многоклеточных организмов, только по мере усложнения организации животных фагоцитами («пожирателями бактерий») служат определённые клетки. Так, у млекопитающих животных и у человека, когда в ткани их тела внедряются бактерии и другие посторонние твёрдые тельца, фагоцитами становятся определённые клетки крови — лейкоциты и некоторые клетки соединительной ткани.

Явление фагоцитоза играет огромную роль для организма человека и животных в борьбе с заразными болезнями. Нелегко было Мечникову убедить врачей в пользе для человека лейкоцитов. Думали в то время: как хорошо, что в крови человека мало лейкоцитов, а то бы они, захватывая микробов, разносили их по всему организму. Эти драгоценнейшие клетки считались до Мечникова «злодеями».

Тяжёлую многолетнюю борьбу пришлось выдержать Мечникову и по вопросам воспаления. Мечников доказал, что воспаление является также защитным свойством.

Вонзается в тело животного или человека заноза или внедряется бактерия. Ткани организма как бы стремятся освободиться от чужеродного тела. Из мельчайших сосудов — капилляров выступают лейкоциты. Они фагоцитируют («пожирают») бактерий и другие чужеродные тельца. При этом возникает гной, который состоит в значительной степени из фагоцитов и из умерших клеток. Размножаются лежащие поблизости от занозы клетки тканей, из них образуется уплотнённый слой, окружающий занозу, вокруг неё создаётся капсула. Тем самым организм уже обособляет от здоровых тканей чужеродное внедрившееся тело. Всё это и есть воспаление. Видимые картины воспаления известны всем по собственному опыту: покраснение, припухлость, болезненность, может подняться температура.

Это благодетельный процесс, защитное явление, один из факторов иммунитета. Не надо удивляться тому, что врач нередко должен бороться с «излишеством» воспаления, могущего привести к смерти. Организмы животных и человека — очень хорошо работающие, но далеко не идеальные машины. Врачу приходится утихомиривать не в меру разбушевавшиеся силы организма, основанные, однако, на полезных иммунологических свойствах его клеток и тканей. Мечников всё это выяснил.

Ребёнок переболел скарлатиной. Как правило, у него на всю жизнь создаётся невосприимчивость к этой болезни. Человеку привили оспу — ввели яд, содержащий вирусы, и у него надолго вырабатывается невосприимчивость к натуральной оспе. Ясно, что в ответ на введение чужеродных тел, в данном случае бактериальных телец, в тканях нашего организма возникают какие-то, скажем, противотела. Их так и называют в микробиологии — антитела, а бактерии, против которых вырабатываются антитела, именуют антигенами.

Это наиважнейший фактор иммунитета у людей, у млекопитающих и у птиц. Малейшие количества белка, будь то белок бактерии или грибка, попавшие в ткани организма (не через рот, а в кровь, под кожу и т.п.), являются ядом и вызывают образование противоядия — противотел. Пусть это будет даже 0,00000005 грамма чужого белка! Всё то, что известно под именем прививок, вакцин и сывороток, основано на научном понимании антигенов и антител. И другие целебные силы имеют животные.

Таких «животных» свойств у растений нет: у них нет фагоцитарной деятельности клеток, нет явлений воспаления, не образуются антитела. А защищаться растениям от болезней приходится и в условиях посадок, и в условиях природы.

Болезни у растений возникают от внедрения в их клетки и ткани болезнетворных вирусов, бактерий или грибов. Микробы размножаются, они могут выделять и ядовитые для клеток растений вещества. Нормальная жизнь клеток и тканей нарушается, и растение может погибнуть. Каждый крестьянин и любитель природы знает, что проявлений болезненных состояний у растений много, так как разные паразиты вызывают разные болезни: гниль, пятнистости, налёты, увядания, омертвения тканей, наросты и другие. Особенно мешают нормальной жизни высших растений грибы. Немало также и бактерий — возбудителей болезней растений. В большинстве случаев они подвижны и не имеют спор.

Но вернёмся к фитонцидам. Почему в ходе эволюции растений появились фитонцидные свойства? Фитонциды — важнейший фактор иммунитета растений, невосприимчивости их к заразным заболеваниям.

Любое растение в ходе своей жизнедеятельности в связи с обменом веществ выделяет фитонциды, помогающие ему бороться против бактерий, грибков и могущих оказаться для него вредными тех или иных многоклеточных организмов, например насекомых. Фитонцидами, как мы уже говорили, растение само себя стерилизует. Вокруг многих растений имеются, очевидно, в прямом смысле бактерицидная и противогрибковая зоны.

На листьях любого растения: подорожника или берёзы, лука или дикого пиона — могут оказаться миллионы микроорганизмов, для которых ткани листьев с их белками, жирами, углеводами и минеральными веществами являются прекрасным питательным субстратом, но микроорганизмы «не находят» этого питательного субстрата. Их жизнедеятельность, несомненно, ослабляется или нацело прекращается под влиянием выделяющихся фитонцидов. Если, однако, ослабляются и тем более прекращаются процессы жизнедеятельности растения, а тем самым и продуцирование фитонцидов, те же клетки и ткани, которые выделяли бактерицидные вещества, оказываются прекрасным питательным субстратом для бактерий и грибов, которых они убивали до этого.

Мысль эта была высказана мною почти полстолетия назад. Многочисленные исследования подтвердили правильность её, и она легла в основу теории иммунитета растений, разделяемой многими учёными.

Это относится и к низшим растениям, и к самим бактериям, которым в природе живётся очень нелегко и у которых много врагов — бактерий других видов и иных микроорганизмов. Чтобы добыть себе пропитание, чтобы осваивать в качестве питательного вещества протоплазму клеток своего хозяина (клеток листьев какого-либо растения или тканей, положим, лёгких или желудка человека), бактерия должна выделять во внешнюю среду вещества, изменяющие протоплазму чужих клеток.

Болезнетворные для человека и животных микробы могут выделять особые вещества — агрессины, мешающие фагоцитам заглатывать их; то же значение имеют образующиеся вокруг микробов капсулы (оболочки). Микробы выделяют особые вещества — токсины, отравляющие организм. Многие микробы страшны для человека и животных не своим количеством, а именно этими ужасными ядами. Один грамм токсинов столбняка, то есть веществ, выделенных микробами, вызывающими эту болезнь, убивает 20 000 000 мышей!

В процессе возникновения и эволюции болезнетворных бактерий и грибков происходила и происходит эволюция защитных сил животных и растений, их сопротивляемости, изменение их иммунитета. В природе всё взаимосвязано. И микроорганизмам действительно нелегко живётся в природе. Не случайно, а в результате долгой эволюции к определённым растениям и животным из огромного количества микроорганизмов оказались приспособленными лишь некоторые.

Мы приводили уже примеры, подтверждающие эту мысль. Среди многочисленных разновидностей льна одни устойчивы, другие, наоборот, очень восприимчивы к грибку, называемому фузариум лини. Среди разных видов пшеницы имеется небольшое число относительно устойчивых к головне, разные сорта картофеля неодинаково восприимчивы к болезнетворному грибку фитофторе.

Как и в мире животных, каждый вид растения имеет защитные силы, предохраняющие его от большинства встречающихся в природе микроорганизмов, и лишь очень немногие бактерии и грибки являются для него болезнетворными: только те, которые приспособились к паразитарному образу жизни, у данного растения или животного. Все эти виды микроорганизмов — поздний результат эволюции. Если современная туберкулёзная палочка вне организма обезьяны и человека жить не может, значит, ясно, что человеческая туберкулёзная палочка в её теперешнем виде развилась вместе с человеком. Птичья туберкулёзная бацилла не вызывает туберкулёза у человека. Бледная спирохета не может явиться возбудителем сифилиса у птиц. Болезнетворные для лука грибки и бактерии не патогенны для сосны.

Очень наглядным примером, подтверждающим правильность высказываемых мыслей, служит организм человека. Казалось бы, многие тысячи микроорганизмов, целые полчища их должны быть болезнетворными для человека, ибо клетки и ткани человеческого организма содержат для них великолепную пищу — белки, жиры, углеводы, минеральные вещества и воду. Между тем это не так. Наши клетки и ткани являются страшными врагами большинства микроорганизмов.

Интересные подсчёты, конечно приблизительные, сделал один учёный. Почти половина всех болезней человека вызывается паразитами. А много ли паразитов? Не более 250, включая всех вредных червей, насекомых, клещей. Существует только около 60 различных болезнетворных для человека бактерий, примерно 20 так называемых вирусов и приблизительно 50 грибков.

Между разными видами бактерий и грибков в почве, в воде, в кишечнике животного, на листе растения — везде имеет место не только сожительство, взаимопомощь, но и чаще борьба, и борьба жестокая. Многие бактерии являются антагонистами. И многие грибки также являются врагами друг друга. Чем же могут они защищаться? Что они могут противопоставить суровым условиям в своей жизненной борьбе?

Бактерии и грибки не беззащитны. Им помогают нередко огромная быстрота размножения (через каждые полчаса), образование так называемых спор, переход микробов в такое состояние, в котором они очень стойки к вредным воздействиям, и многое другое.

Несомненно и то, что в жизненной борьбе микробов огромную роль играют выделяемые во внешнюю среду антибиотики, которые правильнее было бы называть фитонцидами. Таковы, как уже указывалось, химические вещества, выделяемые плесневым грибком и в обработанном виде представляющие ценнейшее лекарственное средство — пенициллин, действующий вредно на другие грибки и бактерий.

Фитонциды, выделяемые во внешнюю среду бактериями и грибками, являются их химической защитой. Не надо понимать это так, что выделяемые во внешнюю среду химические защитные вещества всегда обязательно убивают своих соседей — других бактерий или грибки. Мы убедились ранее, что и фитонциды высших растений могут не только убивать микроорганизмы, но и тормозить их рост и размножение, а иногда и способствовать жизни безвредных для данного растения микроорганизмов. С этой точки зрения многие явления в природе уже не кажутся делом случая, а получают обоснование. Вот одно очень интересное явление.

Внесём в почву большое количество каких-либо болезнетворных для человека микробов, например возбудителей тифа, холеры, дифтерии, дизентерии. Пройдёт несколько дней, а в некоторых случаях только сутки, и подавляющее число этих бактерий погибнет. Почему?

Ни у кого не возникает сомнений в том, что решающей причиной этого является наличие в почве бактерий-антагонистов, которые выделяют во внешнюю среду антибиотические, фитонцидные вещества, могущие разрушать и другие бактерии, и вирусы. Что это действительно так, подтверждается следующим наблюдением. Простерилизуем почву, то есть освободим её от бактерий. Внесём теперь в неё брюшнотифозных бактерий. Мы убедимся, что они будут хорошо сохраняться и долго жить.

Здесь надо сделать существенную оговорку. Жизнь почвы очень сложна. Причиной гибели одних микробов в почве и усиленного размножения других могут быть не только отношения дружбы и вражды, антагонизма между микробами, но и выделение фитонцидов корнями растений. Вокруг корней каждого растения имеется свой богатый мир микробов. Микробы, полезные для растения, не только не убиваются фитонцидами, выделяемыми корнями, но их размножение под влиянием фитонцидов может даже усиливаться. Те же фитонциды оказывают губительное действие на другие виды микробов, могущих оказаться врагами растения. Что корни растений действительно выделяют в почву фитонциды, уже доказано точными опытами. Вот один из таких опытов.

Почва может быть заражённой спорами сибирской язвы. В.В. Архипов установил, что если в такую почву посадить клевер красный, ревень, вику, озимую пшеницу, рожь, чеснок и лук, то почва очищается от спор сибирской язвы. Нельзя обманывать себя и считать, будто всё ясно в этом опыте. Скорее всего, фитонциды, выделяющиеся из корней названных растений, непосредственно убивают очень стойкие споры сибирской язвы. А может быть, фитонциды помогают размножению бактерий, мешающих жить спорам сибирской язвы. Но как бы ни толковать явление исчезновения спор при посадке некоторых растений, речь идёт о фитонцидах. Приведём ещё пример антагонистического действия разных микробов по отношению друг к другу.

Дерево грецкого ореха сильно повреждается грибком дотиорелла грегарис, а также бактерией псевдомонас югландис. Можно искусственно заразить названными грибком и бактерией ветви грецкого ореха, но если заражать их смесью обоих микроорганизмов, то заражения не произойдёт. Единственное объяснение этому — антагонизм названных грибка и бактерии.

Факты такого рода не единичны. Например, если клубника заражена грибком ботритис цинереа, то её нельзя уже заразить грибком ризопус, хотя он также является виновником заболеваний клубники.

Заразим яблоки спорами грибка, который называется монилия фруктигена. Через 5—6 дней вырежем загнившую ткань и взвесим. В среднем у каждого яблока будет около 6,5 грамма загнившей ткани. Попробуем заразить яблоки той же партии таким же количеством спор другого грибка — ботритис алии. Через те же 5—6 дней мы не обнаружим гниения яблок. Заразим, наконец, яблоки той же партии спорами обоих грибков. Заражение грибком монилия фруктигена произойдёт, и через 5—6 дней, как и в первом опыте, мы заметим загнившую ткань. При взвешивании окажется в среднем всего около 1,5 грамма такой ткани в каждом яблоке. Совершенно очевидно, что грибок ботритис алии почти подавляет размножение грибка монилия фруктигена.

Обнаруженный антагонизм плесневого грибка и некоторых бактерий привёл А. Флемминга к открытию пенициллина. Были предшественники у Флемминга, но это нисколько не умаляет ценности его открытия. Уже в давние времена народная медицина «ощупью» обнаружила целебные свойства плесневых грибков, а в 1872 году русские врачи В.А. Манассеин и А.Г. Полотебнов изучали лечебное действие именно того плесневого гриба, из которого впоследствии удалось выделить пенициллин, но они не сделали тех выводов и обобщений, которые лишь спустя более полустолетия были высказаны Флеммингом.

Идейным отцом всех исследований по фитонцидам высших растений и бактерий можно считать И.И. Мечникова, так как он высказал мысль: «Растения защищаются своими устойчивыми оболочками и выделениями. Выделение клеточных соков у растений, следовательно, играет очень существенную роль как средство защиты».

И.И. Мечников и Л.Пастер открыли явление антагонизма в мире микробов, подавление одних бактерий другими. Мечников не только наблюдал эти явления, частным примером которых служит выделение плесневыми грибками и бактериями пенициллиноподобных и грамицидиноподобных веществ, но и наметил очень большой план работы в новой области, до сих пор наукой ещё не выполненный. Он писал: «Перед наукой лежит ещё обширное поле для новых исследований... болезнетворные бактерии, попадая в организм, не обязательно причиняют болезнь... Среди так называемых носителей тифозных, холерных, дифтерийных и других бактерий есть немало лиц, не заболевших соответственными болезнями... По всему нужно думать, что во внешней среде и в человеческом организме распространены микробы, оказывающие нам большую пользу в борьбе против заразных болезней».

Мечников, в частности, думал, что бактерии, вызывающие молочнокислое брожение, могут играть полезную роль как антагонисты бактерий, населяющих толстые кишки человека. Он поэтому горячо рекомендовал всем есть простоквашу, содержащую большое количество бактерий. Кстати, простокваша действительно очень полезна, но необходимо ли подавлять деятельность бактерий, нормально населяющих кишечник человека, — неясно.

В наше время некоторые учёные считают нужным использовать в борьбе с дизентерийной палочкой постоянного и, как правило, безвредного жителя кишечного тракта — кишечную палочку. В частном случае великий Мечников был не прав. Мысль же об использовании явления антагонизма в мире микробов, мысль о благодетельных для человека микроорганизмах была талантливым предвидением, которое направляет научные поиски и до сих пор.

Учёные — медики и биологи — широким фронтом начали, сознательно использовать в качестве целебных сил для человека целебные силы растений. Человек всё более уверенно подчиняет себе природу, её эволюцию.

Мы пытались с самого начала быть, как это и подобает в науке, разумно осторожными и не поддаваться излишним увлечениям. Будем же соблюдать такое правило до конца и предупредим читателей о наивности утверждения, будто у растений все вопросы невосприимчивости к болезням сводятся к проблеме фитонцидов. Даже у низших растений этого не может быть, а у высших, очень сложно устроенных организмов имеется много приспособлений, противодействующих врагам из мира микроорганизмов. Перечислим некоторые бесспорно защитные приспособления растений.

Фитонцидам принадлежит решающая роль в отражении нападений микроорганизмов. Температура тканей растений непригодна для жизни многих микроорганизмов. Оборонную роль играет образование на поверхности растений кутикулы — сплошного слоя плотно соединённых между собой клеток. На кутикуле иногда имеется восковой налёт. На одеревеневших частях растений и на корнях возникает пробковая ткань, в которой питательных материалов для микроорганизмов мало; к тому же пробка представляет и механическое препятствие для проникновения микроорганизмов внутрь. Всё это неплохие барьеры против микробов.

При ранении растений помимо вспышки продуцирований целебных для растения фитонцидов могут образовываться преграды для микробов в виде опробковевших клеток. А могут размножаться и такие растительные клетки, которые содержат особые химические вещества с фитонцидными свойствами — фенолы, антоцианы и другие, обезвреживающие действие микробных ядов — токсинов.

Приходя в соприкосновение с тканями растений, микробы выделяют вещества — ферменты, так изменяющие протоплазму растительных клеток, что она становится доступной для питания вредных микробов. Однако растения, как это выяснили советские учёные В.И. Палладин и К.Т. Сухоруков, в свою очередь, изменяют своими веществами ферменты микробов, и они теряют активность. Такое свойство растений также является целебным для них. Если же случилось несчастье для растения, если микробы повредили какой-либо его орган, то всё растение может спастись и тем, что оно освобождается от ослабленного органа. У растений без ущерба для их жизни опадают заболевшие листья, бутоны и завязи. У животных и у человека — увы! этого произойти не может, и лишь в крайнем случае хирург вынужден удалить какой-либо (далеко не всякий!) орган; организм после этого остаётся уже неполноценным. У животных более тесное взаимодействие органов, чем у растений, у них всё связано между собой в единое целое нервной системой и кровью. У животных и человека какое-либо местное заболевание может вызвать сильные изменения во всём организме. Даже небольшой нарыв может привести к повышению температуры всего тела.

Наука, наверное, обнаружит и другие свойства растений, дающие им возможность сопротивляться различным паразитам, но, повторяем, главным фактором их природного иммунитета являются, конечно, фитонциды. Не случайно мысль специалистов по болезням растений идёт преимущественно по «химической линии», ищутся биохимические защитные свойства протоплазмы клеток, тканей и целых организмов. У растений эволюция защитных сил шла преимущественно по линии биохимических приспособлений.

Вспомним чеснок. Летучие фитонциды и сок чеснока обладают, как мы уже убедились, исключительной способностью убивать различные микроорганизмы. Погибают от чеснока бактерии, не могущие жить без кислорода воздуха, погибают и бактерии, для которых кислород вреден; чеснок умерщвляет бактерий, вызывающих гниение трупов животных и растений, и виновников самых различных заболеваний человека и животных: холеры, брюшного тифа, дифтерита, дизентерии и очень многих других. В атмосфере летучих фитонцидов чеснока или а соприкосновении с его тканевым соком не могут жить микроскопические грибы, например плесневые. Бактерии — обитатели почвы — не в состоянии сопротивляться фитонцидам чеснока.

Сотни учёных испробовали действие чеснока на микроорганизмы и пока не напали на такой микроб, который не убивался бы чесноком. Исключением явилась, как мы уже говорили, открытая в нашей лаборатории бактерия, названная чесночной. При ослабленной жизнедеятельности чеснока он может заболеть, если в тканях его окажутся чесночные бактерии.

Встаёт вопрос: какое значение для жизни растения — чеснока — имеют его удивительные свойства убивать самых различных микробов? Научная мысль и здравые рассуждения каждого человека заставляют думать, что иммунитет чеснока, то есть невосприимчивость к бактериальным и грибковым заболеваниям, объясняется прежде всего его изумительными фитонцидными свойствами. Многие явления, на первый взгляд непонятные, можно объяснить, если встать на такую точку зрения.

Мы уже говорили, что плодам цитрусовых — лимона, апельсина и мандарина — разного возраста присуща разная фитонцидная сила. Сок антоновских яблок обладает прекрасными свойствами убивать многих микробов, в том числе дизентерийную палочку и брюшнотифозную бактерию. Выяснено, однако, что яблоки разной спелости весьма неодинаковы по своим бактерицидным свойствам.

Специалисты по борьбе с дизентерией заинтересовались вопросом, когда лучше извлекать из яблок антоновки фитонцидный сок, убивающий дизентерийную палочку. Стали изучать яблоки в ходе их созревания. Во всех опытах брали яблоки с одного дерева. Что же оказалось? Сок яблок, собранных 1 сентября, значительно лучше убивал дизентерийного микроба, чем сок яблок сбора 15 сентября.

Плоды черёмухи в разные периоды созревания также обладают различной способностью убивать бактерий.

Что же общего во всех этих случаях? Выяснено, что менее зрелые плоды обладают большой фитонцидной силой. Перезрелые плоды, наоборот, мало способны убивать микроорганизмы. Важно ли это для растений?

Завязь плода и созревающие плоды должны быть хорошо защищены своими фитонцидами от многочисленных врагов из мира микробов, особенно против плесневых грибков и гнилостных бактерий. Без этого размножение и продолжение данного вида растений невозможно. Но вот плод созрел, он падает на землю. Из мякоти яблока или лимона должны освободиться семена, им нужно быть на земле. Освободиться они могут каким-либо механическим путём, например мякоть склюёт птица. Но на подмогу могут прийти и гнилостные бактерии и плесневые грибы: под их влиянием произойдёт распад мякоти. Ясно, что созревшему плоду, скажем, яблока мощные фитонцидные свойства скорее принесли бы вред, чем пользу. Для продолжения вида растения нужна не мякоть созревшего плода, а семена, их устойчивость против различных заболеваний, их фитонцидные свойства.

Приведём ещё пример. Кто не наблюдал достойное удивления явление прекрасного роста «гниющей» луковицы лука! Блестящее, словно из слоновой кости, новое растение развивается, пробиваясь из гнилой трухи, из больных листьев луковицы! Только при наличии мощных фитонцидных свойств не погибает молодое растение.

Для науки и практики очень важен вопрос, при каких состояниях растения ослабляется продуцирование фитонцидов и, значит, создаются условия, более благоприятные для болезнетворных микробов. Если растение заболело, продолжается ли выделение им фитонцидов?

Ботаник В.Г. Граменицкая исследовала эти вопросы и обнаружила много интересного. Она искусственно заражала плоды лимона, апельсина, мандарина различными болезнетворными бактериями. Затем в разные стадии развития болезни изучалось, ослабляется или усиливается продуцирование фитонцидов. Что же оказалось? В первые сутки после заражения, в начале болезни, у растения как бы мобилизуются псе его фитонцидные свойства. В первый день ткани заражённого растения лучше убивают различных бактерий, чем ткани совершенно здорового растения. Но по мере развития болезни фитонцидные свойства тканей растения всё более и более ослабляются и наконец сходят на нет. Получается, что больное растение может выделять более мощные фитонциды.

Требуется провести ещё много опытов, чтобы всё это попять глубоко, чтобы извлечь пользу для борьбы с болезнями растений.

Конечно, если в природных условиях, без вмешательства человека, то или иное растение заболевает и какая-либо бактерия или гриб начинают безнаказанно размножаться в тканях этого растения, значит, жизнедеятельность его сильно ослаблена, наверное, уменьшается и выработка фитонцидов, впрочем требуется очень внимательно изучить, не повышается ли в начале болезни выделение фитонцидов и при естественном заболевании растений.

Если мы для наших опытов возьмём совершенно здоровое, полное жизни растение и будем пытаться разными способами сделать его больным, то, конечно, на первых порах обязательно оно сильнее начнёт жить, а фитонцидов может вырабатываться больше.

Эти соображения относятся не только к растениям. Если заразное начало попадает в тело человека или если произойдёт какое-либо ранение, многие стороны жизни нашего организма могут проявляться ярче: повышается температура тела, больше клеток-фагоцитов, способных пожирать бактерий, окажется в «месте» болезни, начнут вырабатываться особые защитные вещества.

Становятся понятными результаты многих опытов, проведённых Граменицкой в нашей лаборатории.

Она ставила опыты не только с плодами лимона, апельсина и мандарина, но и с множеством других растений. Изучала она фитонцидную активность луковиц лука, заражённых бактерией каратоворум, болезнетворной для лука, изучала листья помидора, поражённого вирусами. Сравнивала выделение фитонцидов здоровыми листьями тополя и листьями, поражёнными тлями и грибком, который вызывает чернь листьев. Узнала, какие листья дуба производят больше фитонцидов — здоровые или листья, поражённые дубовой орехотворкой.

Во всех опытах обнаруживалось одно и то же явление: если заражать здоровое растение, то оно сначала отвечает более бурным образованием фитонцидов, а затем, в ходе развития болезни, эта способность затухает и, наконец, сводится на нет.

Сходные явления происходят и при ранении многих растений. Подойдём к черёмухе. Не срывая листа, раним его иголкой — на нижней поверхности листа сделаем ссадины. Сорвём через сутки этот лист и здоровый лист с той же ветки и изучим, как убивают бактерий фитонциды раненого (вчера) и не раненого листа. Что же окажется? В полтора-два раза сильнее убивают дизентерийную палочку фитонциды раненого растения. Нельзя сомневаться в том, что это — защитное приспособление у растений, выработавшееся в ходе эволюции.

Оказалось далее, что различные участки тканей в зависимости от удалённости их от поражённых мест выделяют различной силы летучие фитонциды. Более мощные фитонциды выделяются участками, прилегающими к поражённому месту.

Все подробности подобных опытов очень интересны. Заразим луковицу лука бактерией каратоворум: уколем в каком-либо месте лист и введём в ранку бактерии. Дождёмся сильного развития болезни. Исследуем теперь летучие фитонциды мякоти листа, но ткани возьмём из различных участков луковицы — рядом с заражённым местом и из участков, удалённых от него. Возьмём кусочек (одну десятую грамма) полусгнившего участка листа от того места, где мы ввели болезнетворных бактерий. Посмотрим, выделяет ли этот кусочек летучие фитонциды, убивает ли он на расстоянии инфузорий. Можно на некотором расстоянии от него держать даже 20 часов каплю воды с инфузориями, и они ещё живы. Если взять такого же веса кусочек из того же листа, но из участков, удалённых от места заболевания, то в 35 секунд инфузории будут убиты. Здесь мы видим даже повышенную фитонцидную активность.

Многими учёными замечено, что здоровые ткани растений не содержат бактерий и являются недоступным питательным материалом для большинства бактерий. Умертвим растительные ткани, и они сделаются достоянием тех же бактерий. Один учёный обратил внимание на то, что если корни люцерны повреждены морозом, то они поражаются теми микроорганизмами, которые у живой, здоровой люцерны не встречаются.

Особенно интересно, что различные патогенные для животных бактерии: бактерии сибирской язвы, тифозная палочка, золотистый стафилококк и другие — не способны проникать в растение. Но можно, конечно, ранить растение и ввести в него этих микробов. В таком случае вследствие каких-то химических неблагоприятных условий бактерии или погибают, или, оставаясь живыми, не размножаются.

Вводили по 10 миллиграммов культуры туберкулёзной палочки человеческого и бычьего типов в стебли и плоды живых растений. Палочки подвергались распаду, а оставшиеся живыми становились менее «злыми», менее вирулентными. Такой опыт был поставлен, между прочим, с зелёными плодами растущего баклажана. Туберкулёзные палочки оказывались через 1—2 месяца растворёнными и убитыми. В луковицах лука и чеснока этой палочке живётся также плохо.

Всё новые и новые факты о значении фитонцидов для жизни растений обнаруживаются учёными. Расскажем о прекрасном исследовании сибирского ботаника профессора Томского университета Надежды Николаевны Карташовой. В нашей лаборатории давно установили, что цветы многих растений, лепестки венчика, обладают фитонцидными свойствами. Может быть, этого уже достаточно для защиты таких важных органов, как тычинки и пестики, без которых невозможно размножение растений. Карташова заинтересовалась нектарниками цветов, которые привлекали внимание ещё великого Чарльза Дарвина.

В глубине цветков располагаются в виде мелких ямок, бугорков, подушечек, рожков и в другом виде особые железы, выделяющие специальные жидкие и полужидкие сахаристые вещества. Пчёлы, бабочки, осы, шмели, мухи, муравьи посещают цветы, лакомятся нектаром, но, чтобы достать его, насекомые должны проникнуть во внутренние части цветка, при лом они неизбежно вымазываются липкой пыльцой, а затем, летая от цветка к цветку, собирая по капелькам нектар, бессознательно вымазывают принесённой пыльцой рыльце пестика, что и обеспечивает оплодотворение растений. Об этой большой роли нектарников знает каждый школьник.

Но оказалось, что нектарники и нектар имеют и другое важное значение, являясь одной из «линий обороны» растения от окружающих его врагов — микробов. Карташова обратила внимание на тот общепризнанный в настоящее время факт, по мёд пчёл обладает противомикробными целебными свойствами. Чем же обусловлены эти свойства? Можно думать, химическим составом нектара или веществ, которые может ввести пчела в состав нектара при его сборе, а скорее всего и тем, и другим. Вполне логично напрашивалась мысль о фитонцидных свойствах нектара и нектарников. Карташова со студентами Ферри и Перминовой изучала с этой точки зрения 16 видов растений. Здесь были и лютик, и роза, и примула, и орхидея, и многие другие.

Смешаем каплю нектара с каплей воды, содержащей одноклеточные организмы. Они погибают иногда поразительно быстро от нектара растения, называемого эритрина криста, инфузории погибают почти мгновенно, нектар льнянки (линария вульгарис) вызывает их смерть через одну-полторы минуты, нектар чёрной смородины — через пять минут. Не менее действенны и летучие фитонциды нектара. В нескольких случаях уже через две минуты летучие фитонциды нектара и нектарников убивают на расстоянии микроорганизмы. Изучено и бактерицидное действие нектара и нектарников, особенно в отношении стойких, приспособленных ко многим вредным влияниям внешней среды бактерий — в отношении кишечной палочки, живущей в кишечном тракте животных и человека, а также бациллы микоидес.

Почему в ходе эволюции растений выработались такие свойства? Нельзя сомневаться в выводах Карташовой: фитонцидные свойства нектара и нектарников — один из многих факторов естественного иммунитета, предохраняющего органы размножения от бактериальных и грибковых зараз; это одна из «линий обороны» растения.

Что бы ни принесли дальнейшие исследования, совершенно ясно, что нектар играет разнообразную роль. Ещё Дарвин думал, что роль нектара нельзя сводить к функции привлечения насекомых. В 1970 году Н.Н. Карташова и С.И. Цытленок показали, например, что летучие вещества нектара влияют на количество прорастающих пыльцевых зёрен и на сам процесс прорастания.

Д.Д. Вердеревский и молдавская школа иммунологов

Многие лаборатории и выдающиеся учёные сочли правильной мысль о фитонцидах как важнейшем факторе естественного, природного иммунитета.

Интересной в фитопатологии является школа известного в СССР и в других странах профессора Дмитрия Дмитриевича Вердеревского. Сколько превосходных мыслей и открытий дал он сам и его ученики! Увы! Несвоевременно, полный энергии и страсти к науке, ушёл из жизни замечательный борец за здоровье культурных растений.

Основываясь на биологическом учении о фитонцидах, на высказанной мной гипотезе о защитной роли фитонцидов для самих растений, Вердеревский создал фитонцидную теорию иммунитета.

Среди микроорганизмов есть большая группа так называемых сапрофитов. Сапрофитные организмы оправдывают своё название. Слово «сапрофит» составлено из двух: «сапрос», что означает «гнилостный, гнилой», и «фитон» — «растение». Сапрофиты питаются мёртвыми органическими веществами, веществами трупов растений и животных, их углеводами, жирами и белками. Кстати сказать, помимо многих бактерий к сапрофитам относятся съедобные грибы.

Есть среди сапрофитов, однако, и такие, которые могут не только питаться мёртвыми органическими веществами, но и нападать на живые (главным образом ослабленные) растения и вызывать у них заболевания. Это уже, образно говоря, агрессоры, но у одних «агрессивные замашки» — питаться за счёт живого — выражены сильно, а у других они лишь намечаются. Наконец, в ходе эволюции появились и, так сказать, чистые, совершенно обязательные паразиты, которые могут вести только паразитический образ жизни и абсолютно неспособны питаться сапрофитно.

Вердеревский, изучая различные особенности сапрофитов и паразитов, доказывает, что всем растительным организмам свойствен естественный, природный иммунитет. В основе его лежит продуцирование фитонцидов. Иммунитет этот не специфический, иначе сказать, он направлен не против того или иного гриба. Защитные свойства фитонцидов предохраняют живые ткани растений от огромного количества сапрофитных, гнилостных микроорганизмов, легко нападающих, однако, на трупы этих организмов или на отдельные отмершие участки их тела.

Сапрофитные микроорганизмы в ходе эволюции становились в той или иной мере патогенными, начинали паразитировать. Но как это происходило? Казалось бы, проще всего предполагать, что отдельные виды сапрофитных микроорганизмов из всеядных (то есть из тех, которые могли питаться веществами трупов многих растений) становились любителями поесть особо изысканную пищу. Такие микроорганизмы приобрели узкую специализацию в питании. Существуют, например, молочнокислые или уксуснокислые бактерии, живущие в строго определённой среде. Вот такие специализировавшиеся микробы, приспособленные к питанию веществами именно данного растения, и стали для него паразитами, вызывающими болезнь.

Несмотря на кажущуюся убедительность этих рассуждений, в них заложена лишь часть истины. Конечно, чтобы безобидный сапрофит — бактерия или гриб — получил возможность нападать на то или иное растение, вещества этого растения должны быть пригодными для «агрессора». Но каким образом сапрофит превратился в паразита и стал болезнетворным для данного растения? Такое превращение нельзя понять без выяснения путей преодоления микроорганизмами защитных средств естественного неспецифического иммунитета, растения-хозяина, то есть прежде всего преодоления убийственного действия фитонцидов. Микроб должен привыкнуть к фитонцидам. Но это означает, что в ходе совместной, сопряжённой эволюции паразита-микроба и растения-хозяина изменялись многие биохимические процессы и у паразита, и у хозяина.

Развитие могло совершиться, к примеру, так, что, изменяясь химически, фитонциды (антибиотики) микробов нейтрализовали вредное действие фитонцидов растения-хозяина. В долгой химической борьбе растения и приспосабливающегося к нему паразита фитонциды паразита стали подходить к фитонцидам хозяина, как ключ к замку. Ключ, как известно, не мешает замку. Могут быть случаи, когда в ходе долгой сопряжённой эволюции фитонциды растения не только перестали быть ядами для приспосабливающегося к растению паразита, но и оказались очень удобной пищей для него.

В произведениях Вердеревского содержится много обоснованных фактов и мыслей о превращении сапрофитов в паразиты. Интересующиеся могут прочесть, например, книгу Вердеревского «Иммунитет растений к паразитарным болезням» выпущенную ещё в 1959 году. В книге доказывается, что проникать в ткани растений, в протоплазму их клеток могут лишь те паразиты, которые в ходе эволюции приспособились, привыкли (к фитонцидам восприимчивого к заболеванию растения, а фитонциды иммунных сортов и видов растений являются ядами для паразитов. Из поколения в поколение в ходе эволюции растений идёт, так сказать, стихийная борьба, состязание между фитонцидами высших растений и фитонцидами (антибиотиками) грибков и бактерий, ставших для этих растений паразитами или могущих стать таковыми. Фитонциды хозяина совершенствуются на убийстве своих паразитов, но и бактерии и грибки могут совершенствоваться на выделении ими фитонцидов, парализующих действие тканей хозяина. Эта борьба никогда не завершается полной победой или растения, или микропаразита. Да и что означала бы победа?

Представим себе, что болезнетворные грибки и бактерии становятся всё «злее» и достигнут такого «совершенства», что смогут полностью тормозить прорастание семян или цветение уже взрослого растения и тем самым не давать возможности своему хозяину производить новое потомство. Такие паразиты-победители очень напоминали бы свинью в басне Крылова, подрывающую корни дуба, желудями которого она питается. Вместе с полной гибелью растений погибали бы и паразиты. На самом деле гораздо сложнее происходит эволюция болезнетворных микробов и растений, в тканях которых они размножаются, вызывая болезни. По-русски «паразит» означает «прихлебатель». Самые злые паразиты не похожи на свинью баснописца, они не роют себе могилу, а оказываются столь приспособившимися к своему хозяину, что находят в его тканях и питание, и место обитания. Это не означает, что прихлебатель совершенно не даёт растениям возможности размножаться, что он губит абсолютно все растения определённого сорта или вида. Нет ни одного вида или сорта, все растения которого имели бы совершенно одинаковые защитные свойства.

Поражается ли хлопчатник гоммозом, развивается ли парша яблони или болезненная курчавость листьев персика, заболевает ли пузырчатой головнёй кукуруза или пыльной головнёй ячмень — всё это стоит в прямой зависимости от количества и качества фитонцидов. Нельзя ли выбирать для посевов семена растений с самыми мощными фитонцидами?

Вердеревский со своими учениками и создаёт новое, действенное направление в науке о болезнях растений и о способах их лечения.

«Опыт показывает, — говорит Вердеревский, — что при наличии достаточно большого количества растений, даже в условиях очень сильного развития болезни, почти никогда не наблюдается 100 процентов поражения растений данного сорта. Тщательная проверка иммунности уцелевших от заболеваний растений позволяет выявить действительно иммунные экземпляры и использовать их для искусственного отбора иммунных форм... До настоящего времени для селекции иммунных сортов в качестве исходного материала использовались и основном только естественно возникшие „по милости природы" иммунные к болезням формы растений. Это направление работ дало и даёт много ценного для сельскохозяйственной практики. Таким путём, например, И.В. Мичурин вывел свои сферотекоустойчивые сорта крыжовника. Этим же путём выведены фитофтороустойчивые сорта картофеля, сорта табака, невосприимчивые к мучнистой росе, сорта помидоров, стойкие к бактериальному раку, и др. Использование, однако, только естественно возникших в природе и часто диких видов и разновидностей растений крайне сужает возможности селекции вследствие однообразия исходных иммунных к болезням образцов растений. Кроме того, большие трудности для селекционеров вызывает частое сочетание у таких растений иммунности со свойствами дикости, обычно крайне консервативными и поэтому стойко передающимися по наследству. Необходимо максимально использовать подобные созданные природой иммунные формы растений и применять мичуринские методы направленного воспитания гибридных сеянцев. В то же время совершенно необходимо добиться широкого развёртывания работ по „переделке природы" существующих культурных растений путём искусственного формирования новых, до сих пор не существовавших иммунных образцов растений»11.

В этих словах слышатся убеждённость и научная страсть учёного. Ученики и последователи Вердеревского настойчиво трудились над выведением растений, стойких к болезням. Н.Н. Найдёнова пыталась найти управу на вредного грибка, вызывающего заболевание винограда, — мильдью.

По какому же пути шла в своих поисках Найдёнова? Она следует указаниям Вердеревского и завету создателя науки по борьбе с болезнями растений в нашей стране А.А. Ячевского, который говорил: «Моё глубокое убеждение, основанное на более чем двадцатилетнем исследовании грибных заболеваний, что если нам со временем и удастся ограничить или даже совсем стушевать вред, приносимый грибными болезнями, то мы этого достигнем не иначе, как путём строгого подбора устойчивых разновидностей и сортов культурных растений...»

«У нас, к сожалению, и теперь ещё полагают, — писал Ячевский в 1910 году, — что вся наука о болезнях растений заключается лишь в опрыскиваниях бордоской жидкостью или каким-либо другим составом... Центр тяжести всей практической фитопатологии лежит именно в устойчивости, и всякие лечебные средства являются лишь как паллиативы и вспомогательные средства борьбы».

Но как подбирать устойчивые сорта растений?

В отличие от селекционеров, занятых скрещиванием растений разных видов, Найдёнова в разгар сильной эпидемии винограда, когда повреждается большинство особей, находила прекрасно чувствующие себя экземпляры, устойчивые к заболеванию мильдью. И среди животных, да и среди людей, мы не встретим двух совершенно одинаковых особей. При одних и тех же условиях заражения один человек может заболеть и умереть, а другой останется совершенно здоровым. Почему же среди тысяч поражённых мильдью кустов винограда единичные экземпляры оказываются в цветущем состоянии?

Одной из главных особенностей этих растений, «равнодушных» к вредоносному грибку, являются их высокие фитонцидные свойства. Возбудитель мильдью — паразитический грибок — не может проникнуть в глубь тканей устойчивого растения, он неизбежно погибает от фитонцидов. Именно об этом говорят опыты Найдёновой. У грибка — возбудителя мильдью есть подвижные споры, подобные тем, какие мы видели у фитофторы. Поместим подвижные споры грибка в только что полученный сок разных экземпляров винограда — устойчивых к болезни и восприимчивых к ней. Мы увидим значительно более быструю гибель спор в соке устойчивых к болезни растений. Так же и летучие фитонциды устойчивых сортов его быстро убивают грибки.

Вердеревский предлагает не забывать главную линию борьбы — создание иммунных сортов: «Вопреки высказываниям Н.И. Вавилова, И.В. Мичурина, основоположников отечественной фитопатологии А.А. Ячевского, Н.Н. Воронихина и других о том, что выведение иммунных сортов должно быть основным, ведущим направлением в борьбе с болезнями растений, химический метод продолжает занимать главное место в борьбе с заболеваниями растений, а выведение стойких к болезням сортов имеет только частичное применение в практике нашего сельского хозяйства...»

Занимались сотрудники Вердеревского и выведением сортов хлопчатника, стойких в отношении бактерий, вызывающих болезнь, известную под названием гоммоз, виновником которой, как мы уже знаем, является бактерия псевдомонас мальвацеарум.

Что же оказалось? Учёные установили, что единственной особенностью устойчивых к гоммозу сортов хлопчатника являются сильные фитонцидные свойства их тканей: свежий сок из листьев и летучие фитонциды убивают бактерий — виновников гоммоза, а в соке восприимчивых к гоммозу сортов те же бактерии выживают. Если фитонциды тканевых соков стойкого сорта хлопчатника разрушить кипячением, то в них бактерии не погибают. Не менее интересны опыты с летучими фитонцидами (рис.37).

Разотрём листья хлопчатника и поместим полученную кашу на крышку чашки Петри. В чашке Петри — питательная среда.

Посеем на ней бактерий псевдомонас мальвацеарум. Чашки перевернём таким образом, чтобы питательная среда с бактериями находилась наверху, над кашицей из листьев хлопчатника, и подвергалась действию летучих фитонцидов, выделяющихся из этой кашицы. Что же выяснено такими опытами?

Если растительная кашица была получена из сорта, восприимчивого к болезни, то бактерии продолжали превосходно жить, не обнаруживая никаких признаков умирания, а если кашица была получена из листьев устойчивого сорта, то те же бактерии повреждались. Не менее интересно и то, что в разные периоды жизни хлопчатника фитонциды его соков весьма различны. Когда хлопчатник наиболее жизнедеятелен, соки его сильно бактерицидны, а к концу жизни растения, под осень, фитонцидная активность сока резко падает. Смело идя по новому пути, учёные получили стойкие к гоммозу сорта хлопчатника, а также и кукурузу, иммунную к пузырчатой головне.

Рис.37. Сравнительное действие летучих фитонцидов листьев устойчивого (К-2456) и восприимчивого (611-Б) к гоммозу сортов хлопчатника на рост колонии.

1 — влияние летучих фитонцидов сорта хлопчатника К-2456, рост колоний подавлен; б — воздействие летучих фитонцидов сорта хлопчатника 611-Б, рост колоний нормальный; в контроль.



Посмотрим на рис.38. Это результат одного из интереснейших опытов в лаборатории Вердеревского.

Гриб эризифе цихорацеарум вызывает у тыквенных растений болезнь мучнистую росу. К тыквенным кроме тыквы принадлежат также дыни и арбузы. Гриб этот поражает все тыквенные, но он существует в природе в нескольких формах, приспособленных к определённым тыквенным растениям. Значит, у разных форм гриба имеются свои специальные приспособления для преодоления губительного действия фитонцидов данных растений.

Неразбавленным и разбавленным соком тыквы, арбуза и дыни обмывали половинки листьев, поражённых мучнистой росой, в то время как вторые половинки каждого листа обмывали чистой водой и они служили контролем в опыте. На рисунке хорошо видно, что фитонциды сока тыквы не убивают гриб, который приспособлен к тыкве, а фитонциды соков других тыквенных для него смертоносны.

Рис.38. Сравнительное фитонцидное действие клеточных соков тыквы и арбуза на грибницу возбудителя мучнистой росы тыквы гриба эризифе цихорацеарум.

а — правая половина листа обмыта клеточным соком арбуза, разбавленным водой в соотношении 1:1, фитонцидное действие очевидно — грибница погибла; б — правая половина листа обмыта клеточным соком тыквы, разбавленным водой в соотношении 1:1. фитонцидное действие отсутствует — грибница сохраняется живой.


Мне хочется выразить здесь своё восхищение выдающейся деятельностью замечательного учёного Д.Д. Вердеревского и всей его школы. Как это часто бывало в истории науки, необычные, подлинно новаторские идеи Вердеревского об иммунитете растений, смелые, оригинальные предложения о защите растений были встречены пессимистически и не раз подвергались нападкам.

Нелегко пришлось школе Вердеревского бороться за свою теорию иммунитета растений, но она победила. Давно бы надо записать для научной молодёжи поучительную, полную романтики историю школы Вердеревского!

Об исследованиях школы Л.В. Метлицкого

В настоящее время трудно найти в какой-либо стране специалиста по болезням растений, который отрицал бы значение фитонцидов в иммунитете растений. Однако далеко не всегда иностранные да и советские учёные называют целебные вещества растений фитонцидами, предпочитая употреблять заимствованное из медицины понятие «антибиотик». Но от этого суть дела не меняется.

Об одном термине, употребляемом вместо обоснованного советской наукой слова «фитонциды», следует сказать особо. Это термин «фитоалексины», возникший в науке после того, как в 1940 году немецкие учёные К.О. Мюллер и X.Бергер обнаружили в своих опытах, что при заражении части поверхности разрезанного клубня картофеля одной расой грибка фитофторы резко угнетается развитие грибка и другой расы, если им заразить ткани, находящиеся рядом с первым участком. Значит, решили учёные, при внедрении заразного начала клетки и ткани растений синтезируют антимикробиальные вещества, которые они и назвали фитоалексинами («фитон» — растение, «алексо» — защищаю).

В разных странах проведено огромное число исследований о фитоалексинах. В нашей стране имеется превосходный центр научных исследований в этой области знания — лаборатория иммунитета растений в Институте биохимии имени А.Н. Баха Академии наук СССР. Лабораторией руководит профессор Лев Владимирович Метлицкий. Многое можно рассказать об этой замечательной лаборатории, однако потребовались бы обширные разъяснения по очень специальным вопросам биологической химии. Ограничимся кратким изложением некоторых мыслей и открытий.

Доказано, что в ответ на внедрение болезнетворных микроорганизмов в районе поражения ими клеток и в соседних с поражёнными клетках образуются защитники растения — фитоалексины. Они быстро накапливаются и останавливают распространение болезнетворного микроорганизма. Изучена химическая природа уже более пятнадцати фитоалексинов. Особенно с большим успехом изучены в лаборатории Метлицкого фитоалексины картофеля, возникающие при внедрении в его ткани фитофторного грибка.

У каждого вида растений имеются свои фитоалексины. При внедрении инфекции образуется не один фитоалексин, а сразу несколько, разного химического строения. Так, при внедрении в ткани картофеля фитофторного грибка появляются открытые и изученные лабораторией Метлицкого фитоалексин, названный любимином, и другой, названный ришитином; вероятно, возникают и иные. Это даёт возможность растению защищаться не только от одного какого-либо патогенного микроорганизма, но и от самых разнообразных. Вероятно, что из десятков тысяч паразитических грибков лишь немногие приспособились к данному виду растения, стали болезнетворными для него12.

Читателю ясно, конечно, что термин «фитоалексины» не должен противопоставляться термину «фитонциды» и рассматриваться как нечто принципиально иное. Читатель помнит, что исследователи фитонцидов обнаружили вспышку продуцирования фитонцидов при ранении растений, а «ранение» происходит не только при грубом механическом повреждении тканей, но и при внедрении в ткани растений микроорганизмов. Вспомним, например, опыты В.Г. Граменицкой: если заражать здоровое растение — луковицы лука бактерией каратоворум, или листья помидора вирусом, или листья тополя грибком, — растение отвечает на это бурным образованием фитонцидов. В полтора-два раза быстрее убиваются дизентерийные палочки фитонцидами раненого листа черёмухи.

Совершенно очевидно, что никакой принципиальной разницы между фитонцидами и фитоалексинами нет. Фитоалексины — разновидность фитонцидов. Этим нисколько не опорочиваются превосходные исследования по фитоалексинам. Более того, их надо приветствовать, особенно если ботаникам вместе с химиками удаётся выделять в химически чистом виде фитоалексины, являющиеся, вероятно, одним из компонентов фитонцидного комплекса веществ, названного ботаником Б.М. Козо-Полянским «первой линией обороны» растения. Так выделены защитные вещества из тканей батата, клубней орхидеи, корней моркови, гороха, красного клевера и других растений.

Все эти данные о фитоалексинах умножают богатство фактов о фитонцидах. Сделаем, однако, оговорку: ещё много неясных вопросов предстоит разрешить исследователям фитонцидов и фитоалексинов.

Читатель уже знает, что при ранении растений может происходить продуцирование летучих фракций фитонцидов, имеющих очень короткую «химическую жизнь», — уже в первые секунды выделившиеся вещества могут изменяться, например, под влиянием кислорода воздуха. Возникла сложная химическая задача: выяснить состав таких короткоживущих фитонцидов в особых условиях, например не допуская соприкосновения их с атмосферным кислородом. Но эти опыты нужны, так как, наверное, окажется, что и короткоживущие эфемерные химические вещества могут играть большую роль в защите растений.

Сколько доказательств серьёзности такой гипотезы можно привести! Сколь, например, велико действие на организмы ничтожно малых количеств витаминов, гормонов и других изученных биологами веществ.

Особенно наглядным примером являются так называемые простагландины. Эти вещества вырабатываются у человека в лёгких, почках, коже, половых и других органах. Выясняется их значение в жизни организма в связи с деятельностью нервной системы и желёз внутренней секреции. Вещества эти образуются в организме в ничтожных количествах — в миллионных долях грамма — и, по-видимому, только тогда, когда в них возникает жизненная необходимость. Живут такие вещества лишь несколько секунд!

Есть над чем подумать и иммунологам растений: вероятно, нам неизвестен ещё ряд интереснейших защитных для растений веществ, возникающих в ничтожно малых количествах, живущих секунды или доли секунды, но выполняющих огромную роль в защите растений.

Фитонциды и защита растений от болезней

Нельзя ли использовать фитонциды в борьбе с болезнями самих растений? Каковы пути исследований в этой области?

Мало надежд получить из чеснока фитонциды, действенные против грибков и чесночной бактерии, приспособленных в ходе эволюции к чесноку. Если искать фитонциды для борьбы с заразными болезнями, например, чёрной смородины, то рискованно задерживать своё внимание на фитонцидах этого или родственного растения, хотя они и обладают интересными микробоубивающими свойствами. С полной гарантией, однако, исследователь найдёт мощные фитонциды, убивающие болезнетворных для чёрной смородины микробов, среди растений, далёких в биологическом смысле от смородины, среди фитонцидов отдалённых семейств.

Вспомним, что фитонциды лука убивают туберкулёзную палочку, но не убивают гораздо менее стойкую болезнетворную для самого лука микрофлору, приспособившуюся к нему в продолжение многих веков.

С этой точки зрения, может быть, удастся найти у животных противомикробные вещества, гораздо более эффективные для борьбы с болезнетворными для растений микробами, чем фитонциды: к тканям червей, моллюсков, насекомых не приспособились бактерии и грибки, являющиеся паразитами какого-либо растения.

Очень интересную и важную для практики работу провели ботаники-микробиологи Ф.В. Хетагурова и В.Г. Граменицкая. Хетагурова обратила внимание на то обстоятельство, что на здоровом растении встречаются только те виды бактерий, которые являются паразитами именно для данного вида растения. На корнях свёклы, репы и клубнях картофеля встречаются возбудители гнили — бактерии каратоворум и ароидеа, но вы не увидите их, например, на пшенице, и корни пшеницы не подвергаются разрушению этими бактериями. Хетагурова установила далее приспособленность определённых бактерий к определённым частям растений.

Исследования доказали мощное бактерицидное действие тормозящее рост и размножение влияние фитонцидов чеснока, лука, сосны и цитрусовых на многих болезнетворных для растений бактерий. Их противомикробная сущность оказалась не меньшей, чем такого яда, как сулема.

Нас должны заинтересовать некоторые подробности новаторской работы Хетагуровой. Бактерии, являющиеся постоянными обитателями зелёных, надземных, частей растений, оказались более стойкими к летучим фитонцидам, чем бактерии, характерные для подземных частей. Трудно не согласиться и с таким выводом Хетагуровой: находясь постоянно на поверхности зелёных частей растений, определённые бактерии эволюционно приспособились не только к освещённости солнцем, но и к частым соприкосновениям с летучими фракциями фитонцидов растений.

Исключительный интерес представляют опыты Хетагуровой и Граменицкой, проведённые на бактерии цитрипутеале, которая вызывает болезнь цитрусовых и других растений. Испытано действие летучих фитонцидов разных органов черёмухи, дуба, лавровишни, сосны, лиственницы, и во всех случаях обнаружена большая или меньшая бактерицидная мощность. Самое главное, однако, заключается не в этом. Из больных плодов и листьев лимонного и мандаринового деревьев, из сирени, левкоя и канны извлекли бактерий, вызывающих заболевание цитрусовых. Действуют ли летучие фитонциды цитрусовых на этих бактерий? Да, но, конечно, слабее, чем на бактерий, не приспособленных к лимону, апельсину или мандарину.

Всегда ли ткани цитрусовых растений содержат и выделяют много мощных фитонцидов? В любое ли время года? Обычно цитрусовые заражаются только в последний период зимы и в начале весны. К концу весны и началу лета заразная болезнь прекращается. В ходе болезни поражаются черешки и листья, их ткани буреют и чернеют; в холодную погоду болезнь распространяется быстро, а во время жары прекращается. В природной обстановке и при искусственном заражении в летние месяцы ни на листьях, ни на плодах, ни на ветвях заразная болезнь не возникает. Это очень странно. Дело в том, что наилучшей температурой для бактерий цитрипутеале в опытах вне организма (в чашках, на питательной среде) считается 26 градусов Цельсия, то есть такая, какой не бывает в холодные и влажные периоды года: в конце зимы — начале весны.

По-видимому, в этом явлении играет роль неодинаковая продукция фитонцидов в разные периоды года. Летом листья цитрусовых при их ранении выделяют много летучих фитонцидов большой мощности. Бактерии цитрипутеале всех исследованных сортов убивались этими фитонцидами в течение нескольких минут, самое большее в течение часа. Попробовали действие летучих фитонцидов листьев и тканевых соков в феврале. Даже через 10—12 часов было трудно добиться гибели тех же бактерий!

Как же в свете этих данных не сделать заключения о том, что естественное, в природных условиях происходящее заражение совпадает со временем наименьшей фитонцидной деятельности цитрусовых, с периодом наименьшего выделения фитонцидов! Такой вывод и сделали исследователи.

Ни одно растение на земном шаре не живёт обособленно от микроорганизмов. У каждого есть свои враги из мира микроорганизмов, а может быть, и друзья. На листьях, на стеблях, на корнях всегда имеются «жильцы» — те или иные бактерии или грибы. Какую роль играют фитонциды во взаимоотношениях растений и микроорганизмов? Эти взаимоотношения возникают с момента набухания семян и продолжаются до конца жизни растения.

Совершенно неясных вопросов больше, чем немного выясненных. Широко и талантливо ставила их известный Ленинградский учёный Фатима Васильевна Хетагурова. Мне хочется, чтобы тысячи и тысячи советских граждан знали о прекрасном учёном. Можно не сомневаться в том, что научное наследие, оставленное ею, будет подхвачено молодыми учёными.

Фатима Васильевна Хетагурова — талантливая дочь осетинского народа. Она ушла из жизни в расцвете своего таланта. Её имя знают биологи нашей страны, особенно фитопатологи — защитники растений от бактериальных заболеваний. Её докторская диссертация (1950 год) была посвящена борьбе с фитопатогенными бактериями. 60 интересных исследований опубликовала она! Она покоряла всех своим умом, скромностью, любовью к людям, доброжелательностью, приветливостью.

Но пойдём дальше. Есть странички в работах И.В. Мичурина, которые не стали ещё предметом пристального внимания учёных, но которые указывают новые пути практике. Вот одна из таких ярких работ, имеющая прямое отношение к химической защите растений, к проблеме фитонцидов и к вопросам использования химических веществ одних растений для борьбы с организмами, болезнетворными для других растений, — это статья «Новое средство против ржавчины роз».

Вследствие нападения на розы ржавчины любитель вынужден терять из своей коллекции иногда самые лучшие экземпляры. «Мне лично, — писал Мичурин, — пришлось видеть в большом питомнике уничтожение целых гряд роз, заражённых этой болезнью, борьба с которой чрезвычайно трудна; в иные годы уберечь розы от массового заражения ржавчиной почти нет возможности, так как ржавчина появляется как-то вдруг, без видимых причин и зачастую сразу на десятках и даже сотнях экземпляров роз. При этом поражаются иногда сперва листья, а затем болезнь уже переходит на ветви и штамбы. Иногда же только исключительно поражаются одни штамбы и главные побеги близ корневой шейки.

Болезнь заключается в том, что на нижней стороне листьев, на почках, на ветвях и, наконец, на главных побегах появляются группы мучнистых жёлто-оранжевых пятен, состоящих из спор паразитного грибка, питающихся соками растения, нарушая этим функции деятельности поражённых частей растения. Вследствие этого листья отпадают и засыхают целые ветви, и если поражается главный ствол у корней шейки, то погибает весь куст.

...И вот, изыскивая способы и средства борьбы с этим злом, я обратил внимание на быстро сохнущий, горький, молочный сок обыкновенно везде в изобилии растущей сорной травы молокана...

Первые же опыты лечения этим соком заболевших ржавчиной роз дали прекрасные результаты. Последующие работы выяснили выдающуюся пригодность к полному и притом без вреда для растения излечению ржавчины роз.

При лечении роз от ржавчины я поступаю следующим образом: отламываю часть стебля молокана и концом с выступившей каплей молочного сока натираю поражённое ржавчиной место на ветви или штамбе, захватывая несколько и здоровые части. Это повторяю два и редко три раза через день. Если же болезнь появилась на большом количестве экземпляров, то берётся лейка с водой и стебли молокана отламываются, начиная с верхушки растения, частями в вершок длины и, предварительно дав время ещё на воздухе выступить молочной капле, опускаются в лейку с водой, в которой обмывается молочный сок, а трава выбрасывается. Это повторяется до тех пор, пока вода окрасится в цвет снятого молока. Затем этим раствором лучше всего при помощи маленькой зубной щётки, а за неимением последней — жёсткой кисточкой из мочалы, натирают больные ржавчиной места. Если же поражены листья или очень мелкие веточки, то они опрыскиваются раствором при помощи ручного спрыска, причём в таких случаях раствор должно делать несколько гуще. Через сутки всё это повторяется ещё в другой раз; к третьему приёму приходится прибегать редко, так как болезнь обыкновенно после второго применения этого средства останавливается и исчезает»13.

Помимо молокана (иначе называемого латуком) использовалось и другое растение — осот.

Разными путями можно идти в новаторских поисках применения фитонцидов в борьбе с болезнями растений, в частности с ржавчиной. Так, один учёный использовал фитонциды лука против ржавчины шиповника. Он натирал листья, поражённые ржавчиной, два-три раза в день соком лука и утверждает, что через два дня заболевание было ликвидировано.

Нельзя ли применить фитонциды для протравливания семян, для обеззараживания их от грибов и бактерий? Новаторы пытались сделать это. Особенно успешно использовали фитонциды лука и хрена для протравливания семян ячменя в целях борьбы с головнёй, семян хлопчатника и других растений. Утверждают, что ржавчинные грибы, приносящие огромный вред сельскому хозяйству, сравнительно легко убиваются фитонцидами.

Эмбриолог И.И. Мечников — один из основателей современной медицины

(1845—1916)

Член-корреспондент Академии наук СССР Б.М. Козо-Полянский

Академик Академии наук СССР и Академии медицинских наук СССР

гистолог А.А. Заварзин

Микробиолог, академик Академии наук УССР В.Г. Дроботько


Р.М. Галачьян доказала, что протравливание семян помидоров фитонцидами чеснока и лука против бактериального рака значительно снижает заболевание помидоров в поле. О.А. Кротова и И.А. Маленкина обрабатывали плоды помидоров водно-луковым раствором. Лёжкость их повышалась в два раза, и снижался процент бактериальной и грибной гнили плодов.

Обширную работу провела микробиолог профессор К.И. Бельтюкова в Киеве. Более 20 лет занималась она использованием антибактериальных веществ высших растений и борьбе с бактериозами, то есть с болезнями растений, вызываемыми бактериями.

Приведём один пример из работ Бельтюковой. Болезнь овса бактериальный ожог вызывается размножением бактерии псевдомонас коронафасиенс. В опытах точно обнаружено, что степень устойчивости того или иного сорта овса в отношении этой болезни определяется именно фитонцидными свойствами тканевых соков: чем более энергично убивает тканевый сок бактерию, тем устойчивее сорт в отношении бактериального ожога.

В тысячах экспериментов она изучила противомикробное действие на различных болезнетворных для растений бактерий фитонцидных веществ из конопли, чистотела, кубышки жёлтой, копытня, очитка едкого, молочая, дрока, белладонны, чеснока и лука. Некоторые вещества, например из (кубышки жёлтой, подавляют рост вредных для растений бактерий, если их разводить даже в миллионы раз!

Киевлянка Д.М. Богопольская в 1964 году обнаружила, что фитонциды тканевого сока конопли подавляют жизнь бактерии ксантомонас фазеоли — возбудителя болезни бурая пятнистость фасоли. Антибактериальное действие сока конопли сказывается уже через три минуты. Эта бактерия приспособилась к фасоли и её фитонцидам, стала патогенной, а фитонциды конопли убивают её. Между рядами конопли была посеяна фасоль. Листья фасоли были искусственно заражены бактериями ксантомонас фазеоли. Заболевание фасоли вызвать не удалось, так как конопля на расстоянии убивает своими фитонцидами эту бактерию.

К.И. Бельтюкова напоминает, что коноплю ещё с давних времён высевали около свекловичных плантаций для защиты от земляных блох, её добавляли в посевы гороха для борьбы с гороховой тлёй. Утверждают, что посев конопли или внесённая в почву конопля способствуют очищению почвы от личинок майского жука.

Бельтюкова попыталась в полевых условиях использовать препарат, состоящий из веществ, близких по своей химической природе к тем, которые находятся в чесноке. Речь идёт о так называемых аналогах псевдоаллицина. Эти жидкие вещества имеют маслоподобную консистенцию и своим неприятным запахом напоминают чеснок и лук.

Убедившись в опытах, что вещества эти убивают многих бактерий, вызывающих болезни растений, Бельтюкова поставила полевые многократные эксперименты с обработкой ими семян различных сельскохозяйственных культур: клевера, люцерны, ячменя, капусты, огурцов, помидоров, арбузов, фасоли и гороха. В некоторых, но не во всех случаях наблюдалось повышение всхожести семян, увеличение размеров проростков и их веса и уменьшение количества заболевших растений.

Веществами, которые называются «препарат № 152» и «препарат № 174», обрабатывались перед посевом семена ячменя и пшеницы яровой в лабораторных опытах и в полевых условиях. Прорастание семян было явно стимулировано. Положительное влияние предпосевной обработки семян было заметно на глаз. Растения на опытном поле были крупнее и выше, с более развитым колосом, содержащим большее количество семян. Растения были здоровые, тогда как 1,9 процента контрольных растений оказались поражёнными головнёй. Неплохие итоги опытов!

Положительные результаты были получены и в опытах с предпосевной обработкой фитонцидными препаратами семян капусты и помидоров. Использовался аренарин — фитонцид из бессмертника песчаного. Академик В.Г. Дроботько пишет, что применение аренарина на Украине может дать прирост урожая за год на сумму около 11 миллионов рублей!

Расскажем подробнее о некоторых опытах К.И. Бельтюковой, в которых участвовали М.Д. Куликовская, М.С. Матышевская, Р.И. Гвоздяк и другие украинские учёные.

Было испытано около 30 фитонцидных препаратов. Среди них иманин, полученный из зверобоя пронзённолистного, а также другой препарат из того же растения — новоиманин. Особенно много опытов провели с препаратом аренарином, полученным из бессмертника песчаного. Аренарин подавляет рост многих микробов.

Весьма чувствительны к нему оказались коринебактерии — возбудители болезни, называемой бактериальным раком помидоров. Даже в разведении 1:1 000 000 препарат подавляет жизнь этих бактерий.

Но дело не только в его антимикробных свойствах. Аренарин с полным правом можно отнести к числу таких фитонцидных препаратов, которые стимулируют рост и развитие растений. Семян, обработанных аренарином, прорастает уже на вторые сутки после посева в 3—4 раза больше, чем в контроле. Учёт густоты стояния помидора в рассаде и в открытом грунте показал, что количество растений увеличивалось по сравнению с контролем иногда в полтора-два раза. Ускорялось прохождение фаз роста и развития помидоров, а тем самым и наступление первого сбора. Количество плодов при первых сборах намного превышало количество плодов с растений, выращенных из семян, не обработанных аренарином.

Предпосевная обработка семян помидоров аренарином повышает урожай плодов в среднем на 10—20 процентов, а иногда и до 72 процентов. В результате предпосевной обработки семян аренарином снижается количество растений, поражённых бактериальным раком, чёрной бактериальной пятнистостью, мокрой, вершинной и иными гнилями, а также вирусными болезнями — мозаикой, столбуром и бронзовостью помидоров.

Успешно применялся аренарин и в опытах на клевере, люцерне, фасоли, сахарной свёкле, кукурузе, пшенице и ржи. Интересующиеся могут прочесть обо всех подробностях в книге об аренарине, выпущенной в Киеве в 1963 году.

Мы уже знаем, сколь изумительны бактерицидные и противогрибковые фитонцидные свойства горчицы. И.Ю. Славенас протравливал фитонцидами сарептской горчицы семена проса, заражённые спорами пыльной головни, вызываемой вредной деятельностью грибка устилляго. Фитонциды горчицы убивают споры этого грибка, и предпосевная обработка зёрен проса летучими фитонцидами горчицы может повысить урожай зерна более чем в три раза.

Как видим, проведены интересные исследования по использованию фитонцидов для предпосевной обработки семян, и всё же хочется пожелать растениеводам большей смелости мысли и действия в этом направлении.

Мы говорили о помощи семенам фитонцидами других растений. Можно думать, однако, что семена всех растений должны обладать фитонцидными и другими защитными свойствами, так что иногда достаточно оказать им небольшую помощь, чтобы они сами преодолевали ужасные напасти, которые их поджидают при прорастании, особенно в виде возможно враждебных микроорганизмов. Мы уже писали об открытии Н.В. Новотельнова, доказавшего, что зёрна злаковых, прорастая, выделяют в окружающую среду антимикробные фитонциды.

Надо присоединиться к высказываниям учёных о том, что микроорганизмы разрушали бы в почве большую часть семян не прорастающих достаточно быстро, если бы эти семена не обладали фитонцидными свойствами. Э.Райс, знаток взаимных отношений растений на основе выделения ими фитонцидов, пишет «Семена многих растений по нескольку лет покоятся в почве, даже в областях с влажным и очень влажным климатом. Трудно себе представить, чтобы семена могли сохраниться в таком климате даже два года, если бы они не содержали антимикробных агентов».

Имеется много фактов в пользу этого утверждения. Доказано, например, что в кожуре семян горчицы находятся антимикробные вещества. Семена капусты содержат вещества, подавляющие рост микроорганизмов.

Засеем взвесью бактерий чашку с питательной твёрдой средой. Погрузим в неё наполовину семена или плоды тех ил иных растений. Появятся ли зоны подавления роста бактерий вокруг семян и плодов? Такие опыты проведены на многих бактериях — обитателях почвы и могущих паразитировать на растениях. В них обнаружены антибактериальные вещества семян14 и плодов у 52 видов растений — представителей 19 растительных семейств. Фитонцидными свойствами обладают семена благородного тиса, кедра ливанского, сосны крымской, оливкового дерева, лавра благородного, фисташки, миндаля, гранатового дерева, пастушьей сумки, гулявника лекарственного, барбариса, ноготков лекарственных.

Совершенно очевидно, что прорастающие семена обладают фитонцидными свойствами.

Остановимся на болезни картофеля, вызываемой картофельным грибком фитофторой. Мы уже писали об этой болезни. Слово «фитофтора» по-русски означает «убивающие растения». Название очень подходящее. Фитофторный грибок может производить сильные опустошения картофельных полей и приносить неисчислимый вред. Этот паразит хорошо приспособился к фитонцидам картофеля и может безнаказанно развиваться на картофельной ботве. Заболевание обнаруживается в конце лета, к осени. На листьях появляются тёмные маслянистые пятна. На поражённых листьях возникает пушистый мицелий конидиями. Болезнь распространяется, листья вянут, чернеют и погибают (рис.39, а, б). Поражаются и стебли, и клубни.

Рис.39. Фитофтора у картофеля.

а — здоровый лист; б — лист, поражённый фитофторой; в конидиеносец, или спорангиносеи, видны шарообразные зооспорангии, или конидии, где образуются споры.



Очень быстро на конидиях образуются вздутия, зооспорангии, в которых развиваются подвижные воспроизводительные клетки — споры (рис.39, в). Один из участков спорангия растворяется, и подвижные споры выплывают наружу. При попадании па подходящую питательную среду — на здоровые листья картофеля или на клубень — споры останавливаются, прорастают и дают начало новому мицелию.

Удалось снять кинофильм о фитофторе. Некоторые кадры того фильма мы видим на рис.40.

Пока не найдено настоящей управы на фитофтору. З.А. Борзова производила опыты в момент выхода зооспор. Одну каплю воды с движущимися зооспорами наносили в углубление стеклянной пластинки. Стекло ставили в чашку Петри, где помещалась растительная кашица. Значит, действовали летучими фитонцидами. Через несколько минут, иногда всего через одну минуту, споры погибали от летучих фитонцидов луковиц лука и чеснока, игл пихты, листьев черёмухи и цитрусовых. Летучие фитонциды репчатого лука убивают не только споры, но и конидиеносцы, на концах которых находятся спорангии.

Сильно действуют против фитофторы и водные растворы тканевых соков растений. Очень интересно, что водный настой из сухих наружных чешуй лука и чеснока (берётся 1 грамм чешуи на 10 кубических сантиметров воды) моментально убивает споры фитофторы. Нет сомнений в том, что настойчивые исследователи доведут начатое Борзовой дело до конца и используют фитонциды в борьбе с фитофторой.

Борзова — сибирячка. Имя Борзовых хорошо известно не только их землякам — томичам, но и всем садоводам Сибири. Конечно, случайно, но так уж получилось, что опять-таки сибирячка из Томска Нина Андреевна Дубровинская как бы приняла эстафету трудолюбия и энтузиазма в науке из рук Борзовой.

Рис.40. Выход зооспор из зооспорангиев.

а в крайнем правом спорангии начался выход подвижных клеток-зооспор; б — внутри спорангиев образуются споры; в — продолжается выход зооспор; г — отдельные споры гриба.


Дубровинскую заинтересовали фитонциды хвойных растений. Работала она не с натуральными фитонцидами, а с изученным химиками отдельным веществом, выделенным из растений, а именно с монометиловым эфиром пиносильвина, полученным из древесины кедрового стланика. Краткости ради будем называть его ММЭП. В его составе содержатся кислород, водород и углерод. Многие бактерии и грибки, в том числе виновники заболеваний кожи человека и других болезней, а также болезней растений, убиваются этим веществом. Дубровинская воспользовалась электронным микроскопом, чтобы изучить, как умирают под влиянием ММЭП знакомые уже нам грибок фитофтора инфестанс и дрожжевые грибки родоторула глютинис, выделенные из листьев чёрной смородины. Теперь стало ясно, какие же части грибков поражаются прежде всего и каковы последовательные этапы умирания этих грибков. Все подробности работы Дубровинской интересны, но скажем лишь о главном.

На фотографии (рис.41, а) представлена часть нормального грибка родоторула. Снаружи видна оболочка. В центре находится ядро клетки грибка. На снимок попала приблизительно половина ядра. Ядро одето оболочкой. Видны шесть митохондрий. Это очень важные части клетки. Без них не происходит дыхания и запасания энергии для дальнейшей жизни клетки. На фотографии видны изогнутые тёмные палочки, носящие название эндоцитоплазматического ретикулума — очень сложного устройства. Такова нормальная грибковая клетка.

Если же в питательную среду, на которой растёт грибок родоторула, ввести ММЭП, то грибки утрачивают типичное для них строение (рис.41, б). Ядро увеличивается в размере. Оболочка ядра разрыхляется, часто разрывается, как это мы и видим на фотографии, где попали на снимок два грибка, как бы сливающиеся друг с другом.

На третьей фотографии (рис.41,в) хорошо видны изменённые формы и размеры митохондрий, а в середине лежит вакуоль — полость с жидкостью. Вместо нормальной сложно устроенной сеточки — эндоцитоплазматического ретикулума — мы наблюдаем, так оказать, анархию — остатки беспорядочно разбросанных палочек. Смерть грибка наступила.

Рис.41. Влияние фитонцидов хвойных растений на гриб родоторула.

Увеличение 40 000


Дубровинской посредством электронного микроскопа удалось узнать, как умирает и гриб фитофтора (рис.42, а, б).

Присмотримся к рисункам. На рис.42, а представлены нормальные клетки фитофторы. Видны клеточная оболочка, ядра, митохондрии, эндоцитоплазматический ретикулум. А на рис.42, б — убитый фитонцидным препаратом грибок. Картина гибели в общем такая же, как и при умирании грибка родоторула.

Однако действительно ли погиб грибок фитофтора? Может быть, эти изменения обратимы и грибок вернётся к жизни? Попробуем заразить зелёный лист картофеля грибком — нанесём на поверхность листа 2—3 капли взвеси клеток грибка. Через двое суток окажется, что контрольные листья (те, на поверхность которых попали капли с грибком, пробывшим до опыта в воде) заболели, о чём свидетельствуют тёмные пятна и линии (рис.42, в), а опытные листья остались совершенно нормальными, хотя на поверхность их также наносились капли со многими грибковыми клетками, но грибки предварительно обрабатывались препаратом ММЭП. Значит, грибки оказались убитыми этим веществом и не заразили листья.

Рис.42. Влияние фитонцидов хвойных растений на гриб фитофтора инфестанс.

Увеличение 40 000


Жизнь, потребности сельского хозяйства заставляют учёных использовать все достижения нашей науки. Я не специалист в этой области, но, мне кажется, не ошибусь, если скажу: учёные и смелые практики откроют здесь много нового. На моих глазах сотрудник нашей лаборатории В.Г. Граменицкая провела превосходные лабораторные опыты по протравливанию семян хлопчатника.

Жизнь, потребности сельского хозяйства заставляют учёных использовать все достижения нашей науки. Я не специалист в этой области, но, мне кажется, не ошибусь, если скажу: учёные и смелые практики откроют здесь много нового. На моих глазах сотрудник нашей лаборатории В.Г. Граменицкая провела превосходные лабораторные опыты по протравливанию семян хлопчатника.

Есть у хлопчатника страшная болезнь, вызываемая бактерией мальвацеарум. Это гоммоз хлопчатника, поражающий и листья, и стебель, и коробочки, и волокно во все периоды развития растения. Граменицкая в своих опытах сумела прекрасно обеззаразить семена хлопчатника фитонцидами горчицы, хрена и эвкалипта. Эти фитонциды хорошо убивают бактерий, а всхожесть семян остаётся высокой. Интересующиеся подробностями опытов Граменицкой могут обратиться к литературе, в частности к моей книге «Целебные яды растений», вышедшей в Ленинграде в 1974 году.

Растениеводы вместе с химиками, наверное, получат фитонцидные препараты, «без перебоев» предохраняющие семена тех или иных сельскохозяйственных растений от бактериальных и грибковых заболеваний. Но научная мысль развивается в разных, пожалуй ещё более интересных направлениях. Известный учёный академик Академии сельскохозяйственных наук Михаил Семёнович Дунин является создателем очень оригинальной теории иммунитета растений, о которой, к сожалению, мы не можем здесь написать подробно. Эта теория, однако, не стоит в противоречии с теорией фитонцидов.

Дунин выдвинул мысль о более надёжном использовании фитонцидов в борьбе с болезнями растений, в частности с фитофторой картофеля. Надо повысить способность развивающегося растения противостоять заболеваниям. Как это сделать? Следует вызвать увеличение продуцирования фитонцидов и тканях картофеля изменением внешних условий. Одним из путей, ведущих к накоплению фитонцидов, является светозакалка клубней.

В лаборатории Дунина клубни картофеля подвергались воздействию солнечных лучей при температуре 15—20 градусов Цельсия, в результате чего уже через 3—4 дня в поверхностных слоях клубней накапливалось значительное количество фитонцидов и прорастающий картофель становился более стойким ко многим заболеваниям. Это, конечно, надёжнее, чем кратковременно обрабатывать восприимчивые к болезням семена разными антисептиками. Подобные рассуждения можно распространить и на животных и на человека. Здоровый организм со своими мощными силами гораздо лучше противостоит действию заразных начал, чем хилый и ослабленный, которому дают лекарственные вещества.

Невозможно предусмотреть, в каком направлении будет развиваться творческая мысль новаторов сельского хозяйства, желающих поставить фитонциды на службу полезным нам растениям. Среди многих путей мыслим и селекционный. Надо попытаться произвести отбор растений на их фитонцидные и витаминные свойства. Нельзя ли таким путём раз в десять — двадцать усилить и без того превосходные фитонцидные и витаминные свойства тех или иных пищевых растений? А почему бы селекционным путём не создать виды растений, в десятки и сотни раз более стойкие к болезнетворным бактериям и грибкам? Об этом заботился профессор Д.Д. Вердеревский.

Кажется, мы познакомились с достаточным количеством примеров, убеждающих в важности фитонцидов для защиты растения, для его иммунитета. Только ещё и ещё раз будем помнить, что для защиты растения не обязательны вещества, убивающие бактерий; полезную роль могут сыграть вещества, тормозящие развитие микробов, и фитонциды, «отпугивающие» подвижных микробов, вызывающие явление отрицательного хемотаксиса. Это тем более важно отметить, что к числу основных признаков болезнетворных для растений бактерий относится их подвижность. Считают, что имеется лишь 12 неподвижных видов, а все остальные — подвижные.

Не только у растений вырабатываются химические защитные вещества. И у животных организмов, несмотря на изумительное богатство способов сопротивления паразитам-микробам, образуются интереснейшие химические вещества, важные для иммунитета.

Ставили опыты на коже человека. Наносили на чистую здоровую кожу культуру бактерии, называемую «чудесной палочкой». Точное исследование показало, что уже через 10 минут можно обнаружить только одну десятую часть нанесённых бактерий, а через 20 минут останется на коже всего одна сотая часть бактерий. Наносили кишечных, брюшнотифозных и иных бактерий. Результаты в принципе остались такими же. Не то произойдёт, если бактерии попадут на кожу после какой-либо длительной загрязняющей работы.

Чем объяснить все эти явления? Наука точно ещё не знает, но очевидно, что их невозможно объяснить лишь тем, что кожа — механическое препятствие для бактерий. Дело не только в том, что кожа — барьер, через который трудно прорасти бактериям или грибкам. Дело в каких-то ещё не выясненных химических влияниях.

Скорее всего, результаты неизбежного исчезновения некоторых видов микроорганизмов, оказывающихся на коже человека, следует толковать как действие на них двух «убийц»: не познанных ещё антибиотических свойств самой кожи и фитонцидных свойств бактерий-антагонистов. Выяснено, что на коже человека могут оказаться многие виды бактерий, но нормально, постоянно, без всякого вреда для человека живут только два вида: так называемые дифтероиды и неболезнетворные стафилококки.

Количество бактерий на коже может быть очень различным. Например, в одном из опытов обнаружили на квадратном сантиметре кожи пальца всего 14 бактерий, а на квадратном сантиметре кожи спины оказалось 100 000 бактерий. У разных людей и в разных условиях количество бактерий может быть весьма неодинаковым. Некоторые учёные думают, что постоянно живущие микробы своими фитонцидами встречают враждебно, антагонистически других, «чужих» бактерий и подавляют их рост или убивают.

Зоологи располагают огромным количеством фактов об антимикробных свойствах тканей животных. Обнаружены и летучие соединения. Делались попытки и назвать их подобно фитонцидам. Так, ленинградский зоолог Л.И. Хозацкий предложил название «зоонциды» («зоон» — животное).

Профессор А.Д. Киршенблат из Черновцов более двадцати лет занимается вопросами химической связи животных. Организм в ходе своей жизнедеятельности образует разнообразные соединения, которые выводятся в окружающую среду. Среди них и такие, которые действуют как химические раздражители, оказывая влияние на развитие, строение, жизнедеятельность, поведение животных. Интересующиеся этим могут прочесть книгу Киршенблата «Телергоны — химические средства взаимодействия животных», изданную в Москве в 1974 году, или его статью «Телергоны», опубликованную в журнале «Природа» (1976, № 6). Он назвал все вещества такого рода, действующие на расстоянии, телергонами (от греческих слов «вдали» и «действие»). Но название пока не привилось в науке.

Им нельзя объединять химические вещества, продуцируемые и животными, и растениями: слишком уж разное значение имеют они у животных и у растений. Продуцируемые вещества, например, у пчелы в какой-то степени направляют её полёт. У некоторых животных подобные вещества имеют значение в связи со встречей самцов и самок. Увлекательную книгу «Химическая сигнализация млекопитающих», увидевшую свет в 1978 году, написали академик В.Е. Соколов и Э.П. Зинкевич. Обнаружено много интереснейших фактов, например кожа животных — источник летучих веществ, играющих важную биологическую роль.

Профессор микробиологии Б.Е. Айзенман

Заслуженный деятель науки РСФСР терапевт профессор П.К. Булатов

Иммунолог-фитопатолог член-корреспондент Академии

наук Молдавской ССР профессор Д.Д. Вердеревский


Профессор фармакогнозии и ботаники А.Ф. Гаммерман

Врач-хирург А.Г. Филатова


Физиолог и биохимик растений академик Академии наук УССР Н.Г. Холодный


Академик Академии медицинских наук СССР хирург А.Г. Савиных

...Кто знает, не потому ли именно известные растения не удаются в оранжереях и теплицах, что им давали враждебных соседей, а быть может, иные захватывают в свою пользу благодетельные атмосферные элементы, воздействие которых было предоставлено всем.

Н. Гёте

Взаимные влияния растений в природе

Может быть, в этой книге мы, не желая того, преувеличили кое в чём значение фитонцидов для жизни самих растений. С другой стороны, беспокойная мысль исследователя заставляет думать и о противоположном: не сужаем ли мы (опасаясь собственных увлечений) роль в природе летучих органических веществ, выделяемых растениями?

О любви, ненависти и о равнодушии растений друг к другу

Рассматривая с разных сторон значение фитонцидов для жизнедеятельности растений, мы вольно или невольно касались и взаимоотношений растений. Так, какую же роль играют летучие фитонциды во взаимной жизни высших растений? Нельзя ли мобилизовать фитонциды на службу сельскому хозяйству?

Утверждают, что дикорастущие растения лугов, лесов, болот менее подвержены болезням, чем представители культурных видов, взращиваемых не в сообществе с другими растениями. Возможно, что в условиях естественных растительных сообществ, когда рядом с лютиком, положим, растут лук, щавель, ромашка и так далее, происходит не только борьба между разными видами, но и взаимное обслуживание растений фитонцидами. Нельзя видеть в природе лишь борьбу: в ходе развития мира животных и растений на основе борьбы складывались и самые разнообразные формы сожительства, взаимопомощи. Может случиться, что в этой борьбе и взаимопомощи большая роль принадлежит не только обстоятельствам, связанным с питанием и дыханием, с влажностью и температурой, но и фитонцидам.

Много загадок для науки таят разные типы лесов, лугов, степей. Во взаимном влиянии растений друг на друга, особенно в условиях лесов, пока больше неясного, чем выясненного.

Всем известно, что чистые еловые насаждения после достижения определённого возраста почти совершенно лишены трав и подлеса. Не замешаны ли и здесь наряду с другими обстоятельствами фитонциды, а также вещества, образующиеся в результате отмирания частей растений? Смоченная подстилка из хвои или водная вытяжка из высушенных еловых игл обладает фитонцидными свойствами.

Уже в 30-х годах исследователи фитонцидов, естественно, заинтересовались этими вопросами. Н.И. Голубинский изучал прорастание пыльцы различных растений в атмосфере летучих веществ, выделяемых цветками других растений. Тогда же В. Соловьёв убедился, что в естественных условиях на прорастающую пыльцу могут действовать летучие фитонциды различных органов того же самого растения и окружающих растений.

Сообщим о нескольких, пока ещё достаточно загадочных, явлениях из жизни растений, заставляющих специалистов в области фитонцидов идти в своих исследованиях в новом, неожиданном направлении.

Так, ботаник Голубинский, проращивая пыльцу различных растений в атмосфере летучих веществ, выделяемых цветками других растений, в большинстве случаев отметил ускорение прорастания пыльцевых зёрен; увеличилось и число проросших зёрен. Поставили опыты с летучими фитонцидами лука. Испробовали их влияние на пыльцу 15 видов растений. На сухую пыльцу летучие фитонциды не подействовали, пыльца, находившаяся в атмосфере, насыщенной фитонцидами лука, впоследствии нормально прорастала. Если же была достаточная влажность, если опыты ставились так, что действовали фитонцидами на прорастающую пыльцу, то даже 5-минутное их влияние приводило к остановке прорастания и даже к гибели пыльцы.

X.Борр и X.Кролоп проращивали пыльцу растений форзилия и бальзамин в растворе сахарозы. Прорастание проходило плохо. Если же к раствору прибавлять пыльцу некоторых других растений, то в их соседстве прорастание может быть стимулировано (рис.43).

Рис.43. Прорастание пыльцы форзиции

а — пыльца форзиции в растворе сахарозы; б — с добавлением пыльцы гусиного лука.


Дальнейшие исследования не только подтвердили наблюдения Голубинского, но и принесли много нового. Прорастание пыльцы люцерны стимулируют летучие фитонциды овса и житника; наоборот, фитонциды тимофеевки луговой, полыни понтийской, акации жёлтой и черёмухи обыкновенной явно задерживают прорастание пыльцы люцерны. Фитонциды горчака жёлтого обыкновенного и осота полевого не оказывают ни стимулирующего, ни тормозящего действия. Летучие фитонциды настурции стимулируют прорастание собственной пыльцы и задерживают прорастание пыльцы другого растения — помидора.

Перед ботаниками встают новые и новые вопросы. Ни одно растение в природе не живёт совершенно обособленно от других организмов.

Сорвём ландыши и несколько веточек цветущей сирени. Поставим часть ландышей в одну банку с водой, часть веток сирени — в другую банку, а в третьей банке поместим оставшуюся часть ландышей и веточек сирени. Пусть во всех банках будет приблизительно одинаковое количество воды и все они будут находиться в одинаковых температурных условиях и условиях освещения. Мы убедимся, что сирень и ландыш «ненавидят» друг друга. Цветы сирени гораздо быстрее завянут в соседстве с ландышами, чем в одиночестве.

Ландыши и нарциссы в разных вазах сохраняются долго, а в одной вазе скоро увядают. Мак и орхидеи также мешают другим цветам. Соберём букет разных летних цветов и прибавим к нему резеду. Она вредно подействует на остальные цветы, без неё такой же набор сохранится дольше.

Садовники могут так комбинировать цветы, что они остаются свежими долгое время. Если цветы настурции стоят одни, они будут свежими в течение лишь одного дня, а вместе с туей они сохраняются в течение 2—3 дней. Тюльпаны радуют нас своей свежестью вдвое дольше, если в вазу с ними поставить маленькую ветку туи.

Значит ли это, что во всех случаях во взаимовлияниях цветков главную роль играют летучие фитонциды? Может быть, во многих случаях имеют значение вещества, выделяемые растениями в воду и растворимые в ней? Отмечено, что в состоянии цветения растения более энергично выделяют фитонциды.

Утверждают, что дуб и орех в природных условиях взаимно тормозят друг друга. Есть наблюдения о том, что розы и лилии взаимно улучшают существование друг друга, что выделения магнолии задерживают рост некоторых трав, а выделения хвойных деревьев угнетают лиственную поросль.

В нашей лаборатории антоновские яблоки однажды причинили серьёзную неприятность. Ящики с яблоками принесли в комнату, где стояли в горшках лимонные деревца. Пришлось основательно выругать летучие фитонциды яблок, когда оказалось, что от их воздействия через два дня все листья молодых лимонных деревьев опали! Эти наблюдения нельзя считать новыми и неожиданными. Они подтверждают давно известные факты подобного рода.

Начиная с 1937 года немецкий ботаник Ганс Молиш провёл многие очень интересные опыты, в частности, с яблоками. При этом он убедился, что яблоки выделяют газ этилен, который влияет на жизнь находящихся рядом растений.

Сорвём с одного и того же экземпляра жёлтой акации две веточки с 50—100 листочками. Каждую веточку поместим в банку с водой. Будем держать эти банки в одинаковых условиях. Но рядом с одной банкой положим 1—2 спелых яблока. В обоих случаях банки накроем одинаковыми достаточно большими стеклянными колпаками. Через несколько суток ветка акации в одной банке будет ещё хорошо себя чувствовать, все листочки окажутся целыми. С веточкой же, находившейся по соседству с яблоками, случится нечто странное: все листочки опадут, веточка завянет (рис.44). Совершенно очевидно, что вредным для акации началом являются летучие вещества, выделяющиеся из яблок.

Учёным и практикам давно уже было известно множество случаев влияния растений друг на друга на расстоянии. Но лишь в свете учения о фитонцидах многие загадочные факты получили своё частичное объяснение. Мы говорим «частичное», так как взаимная жизнь растений — очень сложное явление и фитонциды играют роль лишь одного из многочисленных факторов природы.

Рис.44. Опадение листьев у жёлтой акации под влиянием летучих фитонцидов.

Слева — контроль, справа — после 4-дневного воздействия фитонцидами яблок.


Вопросы о взаимном влиянии растений друг на друга чрезвычайно важны для сельского хозяйства, и хочется думать, что учение о фитонцидах заставит задуматься о более правильном чередовании растений на полях и о смешанных посевах.

Приведём ещё примеры влияния растений друг на друга. Некоторые сорта капусты и фиалки альпийской «ненавидят» друг друга и гибнут, будучи посаженными вместе. При совместном посеве семян фиалки и ржи прорастает 100 процентов семян фиалки, а при посеве семян фиалки и пшеницы ни одно семя фиалки не прорастает. Вблизи участка с полынью, даже на расстоянии одного метра, наблюдается резкое угнетение роста льна, тмина, шалфея, гвоздики, георгина. Корни осины выделяют летучие фитонциды, угнетающие другие породы деревьев, в том числе дуб.

В некоторых случаях выяснено, какие именно вещества, составляющие фитонциды, действуют угнетающе на другое растение. Так, в упоминавшихся случаях вредного действия яблок несомненно играет роль газ этилен.

Рис.45. Прорастание семян мака в присутствии миндаля.

Слева издержка прорастания в присутствии горького миндаля; справа — хорошее прорастание в присутствии сладкого миндаля.


Вредное влияние может оказать синильная кислота, выделяющаяся из многих растений. Из-за неё происходит задержка прорастания семян в природных условиях, что подтверждают и лабораторные опыты. Например, будем проращивать семена мака на влажной фильтровальной бумаге. В одних опытах прорастание семян проведём в присутствии сладкого миндаля, выделяющего очень незначительные количества синильной кислоты, а в других опытах — в присутствии горького миндаля. В нём много амигдалина, то есть вещества, из которого освобождается синильная кислота. В присутствии горького миндаля прекращается прорастание мака (рис.45).

Исследования А.М. Гродзинского и других учёных

Начиная с 1950 года в СССР определились очень важные дли ботаники и для практики сельского хозяйства направления исследований явлений взаимных отношений растений на основе выделения ими химических веществ. Это уже новая паука, которую некоторые учёные называют химической биоценологией (Ф.Гаузе). Биоценозами называют сообщества растении и животных, связанных в своей жизни существенно важными отправлениями.

Иностранные исследователи — X.Молиш и его последователи - предпочитают называть новую науку аллелопатией (от греческих слов «взаимные враги»). Этот термин, так сказать, привился, и им пользуются и наши отечественные учёные, хотя он, мне кажется, не отражает в достаточной мере суть интереснейшей, важной для практики новой науки и совсем не отражает биологического учения о фитонцидах. Название «аллелопатия» уже потому несовершенное, что в природе на почве выделения фитонцидов устанавливаются не только враждебные отношения растений друг к другу.

Решающую роль в развитии аллелопатии в СССР сыграла киевская научная школа Андрея Михайловича Гродзинского. Интересующиеся вопросами аллелопатии с большим увлечением прочтут превосходную книгу Гродзинского «Аллелопатия в жизни растений и их сообществ», вышедшую в Киеве в 1965 году. И до исследований Гродзинского печатались работы по аллелопатии, например книга С.И. Чернобривенко «Биологическая роль растительных выделений и межвидовые взаимоотношения в смешанных посевах», изданная в Москве в 1956 году.

Не лишне обратить внимание на то, что в некоторых книгах иностранных авторов об аллелопатии неправильно рассказывается история открытий. Так, в 1978 году издана книга известного учёного Э.Л. Райса «Аллелопатия». Содержание книги интереснейшее, однако по крайней мере комично звучат многие утверждения автора, касающиеся истории науки. Райс правильно и многократно пользуется нашим термином «фитонциды», но сообщает, будто этот термин предложил американский микробиолог Залман Ваксман. Ваксман в одной из статей, спустя много лет после введения нами слова «фитонциды», верно использовал его, но можно ли на основании этого считать его автором термина?

Есть и иные утверждения в книге, вызывающие улыбку и недоумение. Так, например, в книге Райса написано: «...лишь много лет спустя (?) после того, как в печати появились первые, ещё недостаточно определённые высказывания относительно аллелопатических взаимодействий между высшими растениями, возникло предположение, что высшие растения могут продуцировать вещества, подавляющие рост микроорганизмов» (с. 23).

«Диву даёшься» от таких утверждений. Полное незнание истории открытия фитонцидов, ни слова не упоминается об истории биологического учения о фитонцидах, не упоминаются имена В.Г. Дроботько, Д.Д. Вердеревского, Л.В. Метлицкого, наконец, моё и других наших учёных. А частные ошибки Райса выглядят уже совсем смешно. Например, утверждается, что Мак Найт, Уолтон и другие в 1936 году обнаружили летучие бактерицидные фитонциды чеснока. Как знают читатели, ещё в 1928—1930 годах мы восхищались изумительными бактерицидными веществами чеснока.

Несмотря на эти и другие странные ошибки, книга Райса очень полезная. В ней излагается огромное количество фактов, объединяемых биологическим учением о фитонцидах.

Надо ли говорить о том, что разные учёные (потому они и настоящие учёные!) по-разному изучают вопросы химической биоценологии, имеют разные взгляды и на роль фитонцидов. Есть и важные пункты споров, далеко не во всём мои мысли совпадают с мыслями других исследователей. Но я не могу считать себя столь же знающим взаимную жизнь растений, как, положим, С.И. Чернобривенко, А.А. Часовенная, А.М. Гродзинский и другие ботаники. Естественно поэтому, будучи несогласным с некоторыми важными мыслями этих исследователей, я полон уважения к ним и восхищаюсь их новаторской работой.

С.И. Чернобривенко — первый советский учёный, собравший сведения из мировой литературы, касающиеся значения в жизни сообществ растительных выделений. Он и сам провёл важные полевые и лабораторные наблюдения. Позаимствуем из его работ факты, говорящие об отношениях между видами сельскохозяйственных растений. Большинство этих фактов Чернобривенко обнаружил в своих собственных наблюдениях.

Чернобривенко привёл не вообще факты о взаимных влияниях растений друг на друга, а только факты о таких взаимоотношениях, которые если не целиком, то в значительной степени зависели от действия именно растительных выделений. По его данным между следующими растениями наблюдаются враждебные отношения (слева — угнетающий вид, справа — угнетаемый):

Рожь озимая

пшеница озимая

Овёс

люпин многолетний, люпин узколистный синий, горох

Пика

овёс

Клевер

Люпин

картофель

Нут

картофель, помидоры, баклажаны, клещевина, тыква, огурец, дыня, арбуз, фасоль, подсолнечник, кукуруза, кунжут

Ячмень

люцерна синяя, нут, фасоль

Рыжик

лён

Горчица сизая

клещевина, конопля, нут

Конопля

кенаф, нут, фасоль

Фасоль

пшеница яровая

Пшеница яровая

конопля, рыжик, горчица сизая, лён, анис

Подсолнечник

клещевина, кукуруза

Гречиха

кукуруза

Тыква

клещевина

Канатник

кенаф

Помидоры

огурцы

Лук

фасоль

Репа

помидоры

А между этими сельскохозяйственными растениями устанавливаются благоприятные отношения (слева — изучавшийся вид, справа — вид, на который он действует неугнетающе или благоприятно):

Нут

горчица сизая, рыжик, пшеница яровая, ячмень, лён (на волокно), конопля (посконь)

Фасоль

клещевина, конопля, картофель, помидоры, баклажаны, горчица сизая, суданка, лён (на семена), чина, подсолнечник, кориандр, тыква, дыня, арбуз, огурец, горох

Фасоль аконитолистная

горох

Чечевица

люцерна синяя

Картофель

ячмень

Пшеница яровая

дыня, арбуз, соя, кунжут, клещевина, тыква, огурец

Конопля

подсолнечник

Подсолнечник

конопля

Горох

картофель, люцерна синяя

Кукуруза

клещевина, фасоль, нут

Кенаф

конопля, клещевина

Горчица белая

горох

Лук репчатый

цикорий

Цикорий

лук репчатый

Клещевина

горчица сизая, нут, фасоль, кукуруза

Майоран

морковь

Кервель

редис

Кресс-салат

редис

А вот собранные Чернобривенко факты о враждебных от ношениях между видами деревьев и кустарников (слева — угнетающий вид, справа — угнетаемый):

Вяз, ильм, берест, бук, ясень, берёза, осина, ель, орех

дуб

Акация белая, тополь, ясень обыкновенный, ясень пушистый, вяз мелколистный

дуб черешчатый

Дуб, клён ясенелистный, берёза, тополь канадский, осокорь, осина, акация белая, бузина, вяз мелколистный, шелковица белая

сосна

Софора, клён ясенелистный, дуб черешчатый

ясень зелёный

Шелковица белая

акация жёлтая

Акация белая

шелюга (ива)

Дуб скальный, сосна

ясень пушистый

Берёза, осина

ель

Бук

берёза

Клён татарский

свидина

Клён ясенелистный

катальпа

Бузина красная

тополь бальзамический

Сосна

шелюга красная

Сосна крымская

акация жёлтая

Ель

клён татарский, сирень, шиповник морщинистый

Вяз мелколистный, лавр, орешник

виноград

Кипарис

цитрус

Черешня

яблоня

И.С. Остапенко в результате своих опытов получил интересные данные о взаимоотношении сорных и культурных травянистых растений в посевах:

Культурные растения

Угнетают

Стимулируют

Пшеница яровая

марь многосемянную, василёк синий

просо, мелколепестник канадский

Пшеница озимая

пырей ползучий, марь многосемянную

вьюнок полевой, мелколепестник канадский

Гречиха

пырей ползучий

вьюнок полевой, редьку дикую

Лён

осот синий

Овёс

марь многосемянную

редьку дикую

Вика и овёс

пырей ползучий

редьку дикую, осот синий, хвощ полевой

Люпин жёлтый

вьюнок полевой

редьку дикую

Сорные растения

Угнетают

Стимулируют

Хвощ полевой

пшеницу яровую

Редька дикая

гречиху, лён, вьюнок полевой

Рыжик

лён

Все эти факты были известны ещё до 1956 года, когда Чернобривенко написал свою книгу. А за последние десятилетия в науке появилось много новых важных данных.

Не будем обсуждать вопросы, в которых я не являюсь специалистом и могу вместе с читателями наделать ошибок. Но назвать большие проблемы мы обязаны. Среди них поднимающаяся время от времени проблема смешанных посевов.

Ботаник В.Л. Комаров в 1931 году писал: «Человечество когда-то, очень давно, остановилось совершенно случайно на определённых методах земледелия, садоводства и животноводства; методы эти хотя и хороши, но не согласны с теми путями, которыми идёт в создании общего урожая природа. Не так давно был предложен метод монокультуры, метод противоестественный, он быстро распространился, но дал плохие результаты, и от него отказались, вступив на путь плодосмена, на путь комбинирования во времени нескольких культур. Почему не сделать ещё шаг вперёд и не комбинировать в культуре несколько растений не только на одном поле, но и одновременно? На Дальнем Востоке мне пришлось видеть комбинированные культуры гречихи с опийным маком, кукурузы с огурцами и фасолью. Урожай с такого участка получался двойной».

Всё ли верно в этих рассуждениях с точки зрения современной науки? Биологическая наука близка к тому, чтобы сказать своё слово, какие растения надо выращивать вместе, а какие растения «ненавидят» друг друга вследствие выделения антагонистических фитонцидов.

Есть все основания радоваться успехам научной школы А.М. Гродзинского. Возглавляемым им коллективом учёных сделано так много, что об этом нельзя сказать кратко. Вот лишь несколько примеров интересных фактов и идей.

Большие принципиальные вопросы А.М. Гродзинский ставит о том, как влияют летучие выделения на жизнь другого растения. Какое значение они имеют в формировании почвы, в повышении или понижении её плодородия, в отпугивании или привлечении вредных насекомых, опылителей? После уборки на полях остаются огромные массы урожая в виде корней, ботвы, половы, соломы. При наличии сорных растений или культур на зелёное удобрение в почву запахивают все 100 процентов массы. «Возникает вопрос, — пишет Гродзинский, — не содержатся ли в этих материалах вредные, тормозящие рост вещества, которые могут снижать урожай или ухудшать качество продукции последующих культур?» В опытах Гродзинского и других учёных так и оказалось.

Явление фитонцидов следует учитывать в связи с вопросами так называемого почвоутомления, чередования культур в севооборотах, правильного использования почвы в парниках и теплицах, при выращивании растений в жидкостях и т.д.

Растения влияют друг на друга выделениями не только летучих фитонцидов, но и малолетучих веществ — подземными и надземными частями.

Конечно, не всё то, что выделяет растение во внешнюю среду, должно называться фитонцидами. Листья растений выделяют не только летучие фитонциды, из них выделяются и нелетучие вещества, смываемые осадками. В науке они носят название гуттационных жидкостей. Фитонцидные свойства их начали уже исследовать. Выделять такие жидкости способны очень многие растения. У некоторых, однако, капли с листьев редко стекают, и навряд ли они играют важную роль в жизни растительных сообществ. Другие же растения, наоборот, дают обильное количество стекающей с листьев жидкости. Таковы, например, помидоры, маки, камыш, хвощ полевой, ива пурпурная, пырей ползучий, овсяница луговая, ячмень, рис и многие другие.

Ботаники думают, что утренние росы на травах и деревьях выделяются самими растениями. Иногда, например у злаковых, наблюдается такое обильное выделение жидкостей листьями, что их сравнивают с дождём. Во всех ли случаях гуттационные жидкости обладают фитонцидными свойствами? Этот вопрос ещё далёк от выяснения, как неясны вопрос и значение такого «плача» растений в их взаимных отношениях (рис.46).

Рис.46. «Плачут» листья земляники.


Во многих странах заинтересовались этими явлениями. Обширные работы проведены последователем Молиша Герхардтом Грюммером и другими. Книга Грюммера переведена на русский язык15.

Опыты А.А. Часовенной

А теперь мы обратимся к исследованиям доцента Ленинградского университета Анны Александровны Часовенной. Она — пионер изучения в СССР роли фитонцидов во взаимных отношениях растений в биоценозах.

На основании огромного количества лабораторных опытов и полевых наблюдений Часовенная пришла к заключению, что растения, произрастающие в сообществе, действительно влияют друг на друга выделяемыми ими фитонцидами. Влияние это может быть очень разнообразным. Выделяющиеся фитонциды могут непосредственно действовать на другое растение, задерживая или прекращая рост побегов и корней. Но могут быть и сложные, косвенные влияния: например, фитонциды одного растения могут действовать на микробов, обычно поселяющихся на подземных частях другого растения, от которых зависит его жизненность. Фитонциды данного растения могут оказывать угнетающее действие на одни виды растений, и те же фитонциды могут, наоборот, стимулировать жизнедеятельность других видов растений. Фитонциды тимьяна Палласа вызывают общее угнетение тимофеевки луговой (снижают процесс всхожести семян, задерживают рост побегов и корней), тогда как на клевер красный они вначале не оказывают заметного влияния и лишь в дальнейшем задерживают появление первого листа. Летучие вещества цмина песчаного угнетают рост корней овсяницы луговой, но не влияют заметно на её побеги, они же стимулируют рост побегов и корней райграса высокого и тимофеевки луговой. Фитонциды очитка едкого немного угнетают рост корней тимофеевки луговой, не оказывая заметного влияния на её побеги, но стимулируют развитие побегов и корней овсяницы луговой.

Фитонциды разных видов растений по-разному влияют на один и тот же вид растения: одни угнетают, другие стимулируют, а третьи не вызывают изменений.

Фитонциды могут неодинаково действовать на стеблевую и корневую части зародыша семени одного и того же вида растений: угнетать рост и развитие корней, не влияя или слабо влияя на рост и развитие побегов; угнетать рост и развитие побегов, слабо влияя на рост корней. Но может и не быть избирательного действия, а фитонциды могут угнетать или стимулировать рост и развитие всех органов.

Угнетающим или стимулирующим действием обладают не только эфиромасличные растения, но и такие, как очиток едкий, коровяк чёрный, цмин песчаный и другие. Наибольшим действием обладают фитонциды многих видов растений в период их цветения, и особенно в летние полуденные безоблачные дни. Но и поздней осенью некоторые растения выделяют мощные фитонциды. Таковы телекия, таволга вязолистная и другие. У некоторых растений, например борщевика сибирского, самым сильным фитонцидным действием обладают семена. Рассыпаясь в значительном количестве на поверхности почвы, они могут оказывать большое влияние на всходы и жизненность других видов в сообществе. Познание растительных сообществ и управление ими невозможно без учёта роли фитонцидов, говорит Часовенная.

Рис.47. Процент всхожести семян и угнетение роста ежи сборной под влиянием летучих фитонцидов других растений.

а — контроль (76%); б — влияние икотника (61%); в — влияние тысячелистника благородного (37%); г — влияние полыни (41%).


Присмотримся к фотоснимкам результатов опытов Часовенной. На рис.47 слева представлена ежа сборная, не подвергавшаяся влиянию фитонцидов других растений. Назовём её контрольной. Как отстали в развитии от этого растения те, которые росли в атмосфере летучих фитонцидов икотника серого, тысячелистника благородного и полыни горькой!

При действии фитонцидов икотника снижается всхожесть семян ежи сборной, почти полностью приостанавливается рост корней. Фитонциды тысячелистника ещё более резко снижают всхожесть семян и приостанавливают рост побегов и корней ежи. То же мы видим и при действии летучих фитонцидов.

Другой пример даётся на рис.48.

Как действуют летучие фитонциды разных растений на тимофеевку луговую? Чтобы легче сравнивать длину побегов и корней в разных случаях прорастания, на рисунке слева дана линейка, расстояние между каждыми двумя цифрами которой равно одному сантиметру. Летучие фитонциды цмина песчаного стимулируют рост побегов и корней тимофеевки, побеги становятся выше, а корни длиннее. Фитонциды очитка едкого не оказывают заметного влияния на побеги и лишь немного угнетают рост корней, а фитонциды тимьяна Палласа заметно угнетают тимофеевку, особенно её корни. Ещё сильнее угнетают тимофеевку фитонциды полыни горькой. Любопытно, что на всхожесть семян указанные фитонциды не оказывают особого влияния.

Рис.48. Процент всхожести семян тимофеевки луговой и её рост под влиянием летучих фитонцидов других растений (сфотографировано через 11 дней после начала опыта).

а — контроль (98%); б — цмин (95%); в — очиток (99%); г — тимьян Палласа (82%); д — полынь (97%).


Рис.49. Изменение длины корней побегов овса в смешанных посевах с ячменём и пшеницей.

а — контроль; б — посев через зерно; в — посев через ряд.


А вот перед нами овёс (рис.49). Слева представлен контрольный овёс, развивавшийся без соседства с другими растениями, а рядом овёс, высеянный вместе с ячменём и яровой пшеницей. Как сильно овёс угнетается своими соседями! Особенно вредно влияют корневые выделения ячменя и пшеницы на корни овса. Пшеница же не испытывает вредных влияний овса и ячменя. Корни и побеги её так же хорошо развиваются, как и у контрольных растений.

А как ведёт себя ячмень в смешанных посевах с пшеницей и овсом? А.А. Часовенная убедилась, что в смешанных посевах с пшеницей и с овсом корни ячменя более мощные, чем у контрольных растений. Рожь, растущая вместе с клевером, опять-таки имеет более мощные корни, чем растущая особняком.

Выходит, что для ячменя присутствие пшеницы и овса не только не вредно, но даже полезно: корни ячменя развиваются лучше, чем у контрольных растений. А клевер красный испытывает сильное вредное влияние ржи. Клевер красный рос в междурядье ржи сорта Вятка. Ширина междурядья 30 сантиметров. Чтобы яснее видеть, оказывают ли растения друг на друга влияние своими фитонцидами, опыт был проведён в специальных условиях. Почвой служил чистый кварцевый песок, в который питательные вещества и вода для растений вносились в полном достатке. Растения клевера, стоявшие близ рядков ржи, были сильно угнетены: они низкорослые, листочки у них мелкие, корни слабые, маловетвистые, клубеньки на корнях едва развивались или совсем отсутствовали. В середине же междурядья растения клевера крупные, с мощно развитыми надземной и подземной частями.

Рис.50. Примеры равнодушия, любви, ненависти растений друг к другу.

1 — прекращает или сильно угнетает рост корней; 2 — угнетает рост корней; 3 — угнетает рост корней и слабо угнетает рост побегов; 4 — угнетает рост корней, но не угнетает роста побегов; 5 — снижает всхожесть семян; 6 — не оказывает заметного действия; 7 — стимулирует развитие побегов и корней.


Много и других интересных наблюдений сделано Часовенной. О результатах её опытов можно судить по рис.50. Выглядит этот рисунок скучным, но присмотритесь к нему, и он о многом расскажет. Вполне оправдывается высказанная в начале главы мысль о том, что между растениями в природе и в посадках устанавливаются отношения и «любви», и «ненависти», и «равнодушия».

Надо думать, что выделяющиеся при прорастании семян фитонциды не только защищают развивающееся растение, но и могут способствовать жизни других проростков, находящихся поблизости.

Нам вспоминается в этой связи спор между сторонниками посадки дубов одиночными желудями и сторонниками гнездового способа — посадки несколькими желудями. Посмотрим, не имеют ли отношения к этим спорам фитонциды? В нашей лаборатории доказано, что жёлуди дуба при прорастании выделяют в почву очень действенные антимикробные вещества. При совместной посадке нескольких желудей возможна взаимопомощь на основе выделения фитонцидов. Навряд ли это решающий фактор нормального прорастания, но всё же создаётся большая гарантия успеха в жизни проростков, в деле противодействия микробам. Однако вскоре уже неизбежно начнётся конкуренция проростков за условия развития, и победителями окажутся один или немногие, тогда как развитие остальных будет подавлено.

Из опытов на других растениях следует сделать вывод о том, что излишняя взаимопомощь может пойти во вред. Вот один пример наблюдений Часовенной. В лабораторных условиях в чашки были высеяны зёрна ржи сорта Вятка. В первом случае два зерна удалены в чашке друг от друга на 10 сантиметров, а во втором случае посеяны загущенно: в такую же чашку диаметром 15 сантиметров было положено около 300 зёрен. Результаты опытов представлены на рис.51. В левом сосуде мы видим растения ржи, посеянные при разреженном способе посева, а в правом — при загущённом. Не пошли впрок фитонциды: их выделилось слишком много, да к ним прибавились ещё и фитонциды микроорганизмов; обилие фитонцидов вызвало угнетение роста.

Рис.51. Растение ржи сорта Вятка.

Слева — произрастание в разреженном посеве, справа — при чрезмерном загущении.


В лабораторных опытах легко убедиться в том, что летучие фитонциды одного вида растений могут погубить вполне здоровые растения другого вида. Например, летучие фитонциды, выделяющиеся из семян борщевика, вызывают уже в первые два часа увядание листьев традесканции, а затем и гибель их (рис.52). Посмотрим на рис.53. Это черенки растения эшеверия. Почему растение в правом стакане почти лишено корней? В такую же, как и в левом стакане, воду прибавлено всего 0,5 грамма плодов борщевика. В левом, контрольном стакане, куда не прибавляли плодов борщевика, растение чувствует себя превосходно!

Рис.52. Листья традесканции.

Верхний ряд — листья подвергнуты влиянию фитонцидов борщевика, листья потемнели, они мёртвые; нижний ряд — контрольные нормальные листья.


Подобное действие фитонцидов борщевика выявили и другие исследователи. Так, Г.Е. Жамба установила, что летучие фитонциды из плодов борщевика Сосновского угнетают прорастание семян редиса и зерновок пшеницы. Рост колеоптилей пшеницы как на свету, так и в темноте тормозился в 100 процентах случаев. Подвергнутые действию летучих фитонцидов проростки пшеницы имели искривления и укороченные колеоптили.

Рис.53. Черенки эшеверии.

Справа — находящиеся в воде, к которой прибавлено 0,5 грамма плодов борщевика; слева — контрольные черенки.



* * *

С.И. Чернобривенко указывает, что ещё Феофраст, родившийся за 370 лет до нашей эры, был уверен в губительном влиянии одних растений на другие. Он приводил пример губительного действия лебеды солончаковой на люцерну древовидную. Почему это происходит, спрашивал он и отвечал, что причиной является «запах».

Живший в I веке нашей эры Плиний Старший писал: «Деревья могут убивать друг друга тенью или теснотой и отнимая питание. ...Природа некоторых растений такова, что они не убивают, но причиняют вред примесью своего запаха или сока; так, например, редька и лавр вредны для винограда. ...Не любит виноград также и капусты и орешника, и если они находятся поблизости, становится хилым и болезненным. ...Но есть некоторые особенности у тени различных деревьев: тень ореха грецкого тяжела и вредна как для головы человека, так и для окружающих это дерево растений».

Ошибался ли Плиний в частностях, это требует проверки, но мысли его в целом правильны. Крестьяне ещё в давние времена натолкнулись на факты, которые только в наше время становятся предметом внимания учёных.

Наверное, не за горами то время, когда наука поможет агроному, лесоводу, луговоду — всем, кто в этом заинтересован, управлять жизнью растительных сообществ, поможет использовать фитонциды для повышения урожая злаковых и иных растений. Но не надо преувеличивать роль и без того удивительных веществ — фитонцидов. Совместная жизнь растений — очень сложная жизнь: растения связаны друг с другом на основе питания, дыхания и других важнейших проявлений жизни.

...Чем более подвигается наука в изучении причин болезней, тем более выступает то общее положение, что предупреждать болезни гораздо легче, чем лечить их.

И.И. Мечников

Медицина и фитонциды

Если обнаруживаются новые факты в природе, вскрываются новые закономерности и создаются правильные гипотезы и теории, на основании которых становится возможным предвидеть явления, то это не может оставаться в стороне от жизни, от практики. Более того, глубоко познавать закономерности живой природы невозможно без научного решения практических задач. Конечно, история знает случаи, когда учёные делали изобретения и открытия, намного опережавшие их эпоху. Бывали случаи, когда замечательные открытия не могли быть использованы при существовавшем тогда общественном строе.

Несмотря на огромные успехи медицины, человечество ещё сильно страдает от многих болезней. Но пройдут годы и десятилетия, и лучшие лекарственные средства и современные завоевания науки потускнеют перед лицом новых открытий. Рак и туберкулёз окажутся покорёнными. О дизентерии, тифах, скарлатине, о всех инфекционных болезнях нашего времени студенты будут читать в книгах по истории медицины. Медицине будущего не придётся лечить современные заразные болезни. И сейчас уже под силу уничтожать личинок малярийных комаров, освобождаться от таких болезней, которые в недавнем прошлом сводили в могилу миллионы людей, — натуральной оспы, бешенства, родильной горячки и других.

Наступит, обязательно наступит время, когда на всём земном шаре наука будет служить только мирным целям. Придёт время, когда человечество уничтожит во всех закоулках Земли вредных микробов, в какой-то мере простерилизует земной шар. Но это будущее. Пока же перед врачами стоят трудные и благородные задачи предупреждения многих болезней и лечения их.

Открытие фитонцидов касается обширной группы явлений — взаимоотношений между микробами, животными и растениями. Везде, где необходимо бороться с теми или иными микроорганизмами, так или иначе могут заинтересоваться фитонцидами. Сообщу несколько случаев использования фитонцидов в практике. Но всё, о чём мы сейчас станем говорить, является лишь началом большого, растущего на наших глазах дела, да к тому же и в этих первых шагах возможны некоторые увлечения. Будущее покажет, что может прочно войти в быт людей, в практику медицины, промышленности и сельского хозяйства, а что является скороспелым и непрочным. Ни читатель, ни автор не могут знать всё и не могут вникнуть в потребности разнообразных областей практики, в которых сделаны попытки использовать фитонциды. Вот почему сообщаемые здесь факты о связи науки и жизни никоим образом не могут служить практическим руководством к действию. Пусть читатель отнесётся к ним как к попытке превращения фитонцидов в полезные для человека вещества.

Секрет «спящей красавицы». О народной медицине

В настоящее время мы переживаем интересную полосу в развитии медицины: она сознательно, а не случайно, как это было в народной медицине всех стран, пользуется эволюцией растительного и животного мира, применяя целебные вещества растений и животных.

В нашей стране, а может быть и во всём мире, лучшим знатоком лекарственных растений и истории медицины является выдающийся ленинградский учёный Адель Фёдоровна Гаммерман. Она приводит интересные примеры: «Стоит вспомнить историю таких ходких объектов, как горицвет16 издавна употреблявшийся на Украине от водянки. О его лечебном свойстве узнал у знахарки в 1880 г. доктор Бубнов и, после соответствующей научной проверки в клинике доктора Боткина, ввёл в нашу медицинскую практику. Хинная корка — народное средство индейцев.

Таких примеров мы знаем много, а для многих растений, ныне применяемых, нить истории теряется в древности».

В древности врачи использовали солнечные лучи, минеральные вещества и, несомненно, фитонциды растений. Известно, что ещё древнеегипетские врачи, не имея никакого представления о бактериях, находили в природе очень мощные бактерицидные вещества, умели великолепно предохранять от гниения трупы, мумифицировать их.

Конечно, нет надобности возвращаться к далёкому прошлому человечества. Но в свете современных научных данных, в частности в свете исследований по фитонцидам, многое из прошлого народной медицины представляется интересным, не лишённым практического значения и на сегодняшний день.

В 1963 году весь мир облетела весть об уникальной археологической находке: близ Рима обнаружен саркофаг с телом 7—8-летней девочки, погребённой около 1800 лет назад. У маленькой красавицы сохранились мягкие ткани, прелестные брови, ресницы, коса; за полуоткрытыми губами — совершенно белые зубы, в её черепе обнаружены остатки мозга. Такая исключительная сохранность тела действительно достойна удивления. Ведь речь идёт о временах, когда никакого представления ни о микробах, ни об истинной причине гниения и плесневения, конечно, не было.

Приёмы уничтожения микробов найдены во второй половине XIX века благодаря научным открытиям Л.Пастера и И.И. Мечникова. Тогда же английский врач Листер впервые в истории хирургии применил при операции больного марлевую повязку, смоченную карболовой кислотой. С тех пор пошёл бурный период успехов медицины, биологии, физики, химии, и... всё-таки мы кое-что не понимаем в искусстве мумификации древних врачей. В наше время мумификатор удаляет почти все мягкие ткани, сильно изменяет оставшиеся ткани химическими средствами и создаёт безмикробную среду в саркофаге.

Древние врачи несомненно использовали при мумификации фитонциды. Искусство мумифицирования неоднократно менялось на протяжении столетий, и нам неизвестны подробности. Вероятно, как правило, внутренности трупа и мозг вынимали, труп тщательно обмывали и клали на длительное время в раствор соли. После этого высушивали. Внутренние полости набивали глиной, песком и обильно вносили ароматические смолы, а также лук. Затем обматывали мумию полотняными бинтами, пропитанными смолами.

Профессор микробиологии Ф.В. Хетагурова изучала бактерицидные свойства неизвестных смолистых веществ, применявшихся древними египтянами при бальзамировании трупов. Из египетского отдела Государственного Эрмитажа в Ленинграде ей дали кусочки тканей, найденных вместе с трупом фараона, бальзамированного три тысячи лет тому назад. Хетагурова посеяла бактерии на питательный агар и положила кусочек ткани. В окружении ткани бактерии не размножились, образовалась стерильная зона!

Возвратимся к «спящей красавице». Учёные, изучая её, высказали много догадок. Они уверены в том, что по восточным обычаям тех времён тело было обмыто в пальмовом вине, сезамовом масле и покрыто нарезанным луком. При вскрытии саркофага красавицы, как пишут присутствовавшие медики, в лицо ударил острый аромат неведомых трав. Медики решили, что при бальзамировании были применены неизвестные консервирующие вещества.

Доктор Де Дзордзи — химик из Римского института судебной медицины — говорил: третий день моя ладонь, на которую на конце булавки нанесли крошечную каплю бурой жидкости, пахнет чуть хвоей, немного какими-то неведомыми цветами. Эту жидкость мы извлекли из ткани, которой была обёрнута девочка. При бальзамировании она была запелёната в трёхслойную ткань — шёлковую и две льняные.

По мнению врачей, основой неизвестных жидкостей, использованных при бальзамировании, был экстракт из эвкалиптов. Как попал экстракт эвкалиптов — обитателей Австралии — в руки римских врачей, сказать трудно. Может быть, эта девочка была знатной египтянкой, оказавшейся в Риме? Над ней был совершен обряд, который не практиковался в Риме. Если действительно при бальзамировании девочки были использованы фитонциды эвкалиптов, то это очень интересно в свете современных данных. Ленинградка В.Я. Родина давно доказала, что бактерии, нанесённые на листья эвкалиптового дерева, погибают от выделяющихся фитонцидов. А другая ленинградка доктор С.Я. Хлопонина успешно лечила панариции (гнойные воспаления пальцев) экстрактом из листьев эвкалиптов. Этот экстракт применялся врачами даже для обеззараживания брюшной полости при перитонитах.

Как только не используются фитонцидные свойства эвкалиптов! Ингаляции, примочки и промывания при заболеваниях верхних дыхательных путей, в лечении ран, в гинекологической практике, применяются для оздоровления малярийных местностей и т.д. Антимикробные свойства разных эвкалиптов, по-видимому, в общем одинаковы. С.А. Вичканова сообщила в 1971 году, что антибактериальные свойства эвкалипта прутьевидного не уступают свойствам эвкалиптов шаровидного и пепельного. Он подавляет рост золотистого стафилококка, кишечной палочки, дизентерийной амёбы и других микроорганизмов. Как увидим впоследствии, фитонциды эвкалипта подавляют и вирус гриппа.

Не случайно название «эвкалипт». По-русски это слово означает «хороший воздух». В Австралии эвкалиптовые деревья зовут «деревьями чудес», «деревьями жизни»... Да и лук, который применялся древними врачами, неплохое растение!

Открытие фитонцидов проливает некоторый свет на искусство мумификации древних врачей. Становится понятнее настойчивое использование народной медициной в разных странах в течение столетий лекарственных растений, обладающих мощными фитонцидными свойствами. Не случайны постоянно встречающиеся в древних документах указания на ароматические вещества, бальзамы, окуривания и т.д.

Современная научная медицина столь возмужала, что без всякого риска может оглянуться на своё историческое детство и развитие. Когда изучаешь историю народной медицины разных стран, невольно поражаешься большому значению, какое придавалось растениям. Добрая половина и современных научных лекарственных средств — это препараты растений.

Открытие фитонцидов никак не было связано с народной медициной. Но теперь, спустя полстолетия, многочисленные исследования позволяют нам смело сказать больным: бойтесь знахарей, не прибегайте к их «всезнайству», вы можете погубить себя! Читатель поймёт нас, когда мы в то же время смело говорим учёным-врачам: помните, что всё полезное в современной медицине добыто и гениями науки, и многими поколениями никак не отмеченных в книгах талантливых тружеников народной медицины прошлых веков, помните, что в народной медицине всё ещё имеется богатейший кладезь мудрости, выстраданный человечеством в борьбе с болезнями в течение длинного пути донаучной медицины. Вот почему свою книгу о фитонцидах, изданную в 1942 году под названием «Бактерициды растительного происхождения (фитонциды)», я посвятил великому сыну французского народа Луи Пастеру и неизвестным труженикам народной медицины.

И в настоящее время научная медицина должна присматриваться к народной медицине. Примером служит народное средство «маралий корень». Это корни растения левзея. Олени маралы осенью, перед наступлением брачных боёв, охотно поедают корни растения. Около двадцати лет назад учёные-медики доказали, что не случайно инстинкт гонит оленей к растению левзея: оно тонизирует организм, усиливает его жизненные функции. Теперь в широкой медицинской практике при лечении человека используют целебные свойства левзеи с той же, в сущности, целью, с какой инстинктивно отыскивает это растение и олень.

Не будем стыдиться подражания оленям. За миллионы лет эволюции животные в своей жизнедеятельности были неразрывно связаны с растениями. Вырабатывались и инстинкты, которые нам ещё неясны. Почему, например, заболевшая собака бежит искать растения? Нужно изучить поведение собак при болезнях. Это не зазорно для учёных.

Открытие фитонцидов проливает некоторый свет на полное загадок преклонение народной медицины перед могущественным лечебным действием многих растений. Становится понятным, в частности, почему в разных странах в течение столетий и тысячелетий пользовались луком и чесноком как лечебными средствами.

Древние египтяне более четырёх тысяч лет назад лечили луком и чесноком многие болезни. Фараоны приказывали давать рабам, строившим пирамиды, большое количество чеснока. Чесноку придавалось такое значение, что люди клялись чесноком. Древние египтяне знали о целебных свойствах нескольких сотен растений: алоэ, акации, аниса, белены, льна, лотоса, мака, мяты, можжевельника, дурмана, клещевины.

Известно, как дорого ценили лук в средние века, в эпоху крестовых походов. В 1250 году французы выменивали своих пленных у сарацинов по цене восемь луковиц... за человека. Какая вера была в лук! Какой «народно-медицинский» фанатизм! Впрочем, луки и чесноки и в наше время столь удивляют учёных, что слушатели моего выступления по радио в Киеве, кажется, простили меня, когда я патетически произнёс: «Я атеист, но утверждаю: все растения развивались по Дарвину, только чеснок и лук создали боги!»

Поразительна «вера» в целебные силы чеснока. Великая певица Антонина Васильевна Нежданова в 1915 году заболела дифтеритом. В своих воспоминаниях она пишет: «В течение двух месяцев дифтерийные палочки держались. Однажды я поела всласть чеснока (как украинка, я имею к нему пристрастие), и это оказалось самым лучшим средством. На другой же день анализ показал полное отсутствие палочек. Я всегда признавала и признаю прекрасное действие чеснока на организм»17.

Индусская, китайская и тибетская медицина широко использовала лук и чеснок как лекарственные средства. Русские славяне великолепно знали целебные свойства лука и чеснока. Особенно внимательно следует изучать богатейшее наследие тибетской медицины, народной медицины Индии. В древней тибетской медицине было восторженное преклонение перед растением. Вот одна из страниц учебника тибетской медицины:

«Однажды я слышал, что говорилось так. Существует сооружённый из пяти родов драгоценностей несравнимый чертог — местопребывание отшельников, город лекарств, именуемый Ненаглядным. Убранством этого чертога являются украшения многоразличными драгоценными лекарственными снадобьями. При помощи этих драгоценных снадобий исцеляются 404 недуга... умеряются воспалительные болезни и согревается болезненный озноб; приводятся в доброе согласие 80 000 немощей и исполняется по желанию всё задуманное. На южной стороне этого города, на горах, именуемых Нэбтелухчи и исполненных сил солнца, расположен сад с растениями сенбруота (гранат), налишам (чёрный перец), бибилин (перец), изидрага (стручковый перец) и прочими лекарственными, уничтожающими озноб. Ароматом этих благовонных, красивых и приятных лекарств, целебными свойствами коих исполнены их корни, стволы, ветви, листья, цветы и плоды, уничтожаются у всех болезней ознобы.

На северной стороне этого города, на горах, именуемых Цасату и исполненных сил луны, расположен сад с растениями узадам, агару, нимба, кетур (камфарное дерево) и прочими лекарственными, уничтожающими жар».

Конечно, в народной медицине всех стран много ложной религиозной таинственности и невежества, но есть и такие удачные лекарства, передававшиеся из поколения в поколение, что приходится только удивляться, как без всяких знаний о сущности болезней люди могли напасть на эти средства.

Кто не знает, например, что не так давно ещё в дореволюционной России, когда в деревнях врачи мало кому были доступны, пользовались для лечения ран листьями подорожника. Сорвут пыльный лист, кое-как оботрут его и прикладывают к ране. Кажется, что может быть наивнее и ненаучнее! Всегда есть риск занести бактерии в рану. А в 1953 году рижский врач М. Русман доказала, что фитонциды листьев подорожника обладают бактерицидными свойствами, что можно приготовить из подорожника бактерицидный препарат и лечить им гнойные раны, длительно незаживающие язвы и другие заболевания.

Встаёт огромной важности вопрос: почему среди растений оказываются тысячи видов, имеющих лечебное значение для организма человека и млекопитающих животных?

На этот вопрос не так просто ответить, как может показаться с первого взгляда. Как мы видели, среди растений существует много ядовитых для человека и животных, но и много дающих нам самые разнообразные целебные вещества: желудочно-кишечные, сердечные, понижающие кровяное давление, мочегонные, кровоостанавливающие, болеутоляющие и т.д. и т.п. Вещества растительного происхождения затрагивают основные функции нашего организма — пищеварение, дыхание, кровообращение. Вспомним, далее, витамины, фитонциды и другие важные для человека вещества. Случайно ли это?

Ещё несколько лет назад в биологии и медицине этот вопрос считался как бы спорным. Сейчас он бесспорен. Нет, не случайно растения занимают такое важное место в медицине.

Человек, царь природы, по биологическим масштабам времени очень молод. В биологическом смысле совсем недавно развилось от обезьяноподобных предков прямостоящее разумное существо. Мы не можем точно сказать, когда появились первые люди. Важно лишь подчеркнуть, что долгое время люди были жителями не городов, а лесов. Если принять за среднюю продолжительность жизни 50 лет и подсчитать, сколько поколений людей жило, положим, после ледниковой эпохи, то окажется, что было всего менее тысячи поколений.

За такой короткий в биологическом смысле срок основные жизненные отправления: питание, дыхание и т.д.— не могли измениться настолько, чтобы не осталось следов тех взаимоотношений между нашими предками и другими животными и растениями, которые сложились за многие тысячи и сотни тысяч лет эволюции и которые обусловили строение и отправления пищеварительного тракта, лёгких, сердца, всего организма.

Вот почему закономерности, вскрытые на высших млекопитающих, положим на собаке или обезьяне, помогают понимать, что делается и в человеческом организме. Вот почему ядовитый алкалоид какого-либо растения, спасающий его от поедания травоядными животными, оказывается ядом и для человека. Вот почему растения, которые влияют на сердечную деятельность млекопитающих, влияют сходным образом и на человека. Далеко не всё, конечно, в отношении пищеварения, дыхания, кровообращения и других отправлений сходно у человека с кроликом, собакой или обезьяной, но люди, всё более возвышаясь разумом над природой, продолжают оставаться детьми природы. Вот почему растительный мир не безразличен для человека; растительный мир продолжает быть богатым арсеналом известных и неизвестных целебных для человека веществ и сильных ядов.

Пожалуй, самый разительный пример дают так называемые алкалоиды (от арабского слова «алкали» — щёлочь и греческого «ейдос» — подобный). Все они не безобидны для человека, им свойственно сильное физиологическое действие, влияющее на многие жизненные отправления. Это и морфий (морфин), и кофеин, и никотин. Одни алкалоиды расширяют просветы кровеносных сосудов (атропин), другие возбуждают дыхание (лобелии), а некоторые расслабляют мышцы (тубокурарин). Стрихнин, эфедрин, кодеин — десятки, сотни алкалоидов вошли в обиход медицинской практики.

Как врачи используют фитонциды высших растений

Итак, как мы уже говорили, почти половина лекарственных средств, которыми располагает современная научная медицина всех стран, это вещества высших растений. Около 2 процентов падает на лекарственные препараты, получаемые из грибов и бактерий (антибиотики). Более 80 процентов лекарств, применяемых при болезнях сердца, — растительного происхождения. Кстати сказать, учёные убедились в последние годы, что растения, издавна используемые медициной как лекарственные при разных болезнях, оказались в той или иной степени бактерицидными. Попробовали изучать лекарственные растения, произрастающие в Узбекистане. Из 45 растений 33 оказались с такими фитонцидными свойствами, что убивают бактерий тифо-дизентерийной группы. Среди них ажгон, анис, мята перечная, шалфей, конопля и другие.

1941 год. Тяжёлая военная зима. Советские врачи вместе со всеми гражданами до предела напрягали свои силы для помощи армии. Все достижения медицины были использованы для лечения раненых воинов.

Лет сто тому назад во время войн люди умирали чаще от инфекций, бактерий, поджидавших ослабленный раной организм, чем непосредственно от ранения. Врачи ещё не знали правил обеззараживания, правил асептики и антисептики. Ведь они начали развиваться лишь за последние 100 лет.

В первый же год Великой Отечественной войны стал остро вопрос о новых антисептиках, и здесь врачи столкнулись с трудностями. Медицине требуются не просто вещества, убивающие бактерий. Ведь не польёшь серной кислотой или концентрированной сулемой рану, не введёшь их в больной кишечник. Антисептик, убивая бактерий, не должен вредить тканям организма. Но ещё лучше, если антисептик, убивая заразное начало, одновременно стимулирует жизнедеятельность тканей, создаёт условия для дальнейшей успешной борьбы самого организма с болезнью.

В современной гнойной хирургии много трудностей, возникших в связи с тем, что некоторые микроорганизмы «приспособились» к антибиотическим препаратам. Так как я убедился в изумительных свойствах лука и чеснока и так как эта книга увидит свет в юбилейные годы (пятидесятилетие учения о фитонцидах), читатель не осудит меня за рассказ о первых шагах в медицинскую практику, сделанных исследователями фитонцидов.

Сначала проводились опыты на кроликах и крысах. Убедились, что летучие фитонциды лука стимулировали заживление кожных ран. «Обработка» ран летучими фитонцидами производилась в течение 3—5 минут один раз в день. После многих опытов лечения гнойных ран у животных хирург А.Г. Филатова и патологоанатом, ныне академик Академии медицинских наук И.В. Торопцев с «благословения» выдающегося хирурга А.Г. Савиных и моего осуществили в 1941 году лечение гнойных ран в госпитале, а вскоре в военных госпиталях нашей страны фитонцидотерапия получила широкое распространение. Главный хирург армии выдающийся учёный Николай Нилович Бурденко специально встретился с Торопцевым и мною и также рекомендовал военным хирургам использовать фитонциды в лечении гнойных ран. Эта страничка истории отечественной военной хирургии подробно описана мною в книге «Фитонциды», изданной в Москве в 1951 году.

Мощное бактерицидное влияние фитонцидов лука снимало тормозящее действие инфекции в ходе регенерации гнойных ран.

А что, собственно, делали Филатова и Торопцев? Как они лечили фитонцидами долго незаживающие гнойные раны после ампутации голени и бедра? Натирали на тёрке лук, быстро собирали кашицу в стеклянный сосуд и подносили на 8—10 минут открытый конец сосуда к гнойной ране. Как просто и прозаически звучит это, и какая большая радость была у врачей, наблюдавших за изумительным влиянием обыденного лука па заживление ран. Лечили 36 больных. Академик Академии медицинских наук С.П. Карпов изучал микрофлору ран у 20 из этих больных. Опарение летучими фитонцидами приводило к гибели значительного количества бактерий раны — стафилококков, стрептококков, диплококков и дифтероидных палочек. Оценивая бактерицидную силу фитонцидов, Карпов писал: «При стерилизующем действии фитонциды ведут обычно к столь быстрой смерти бактерий, что это явление можно сравнить с действием высокой температуры...»18.

Обыденные растения, тысячелетиями взращиваемые человечеством, в частности лук и чеснок, дают в руки врача неизмеримо более мощное орудие в борьбе с патогенными микробами и паразитическими простейшими, чем многие популярные антисептики. Когда сама природа преподносит прекрасное оружие в борьбе с патогенными бактериями и паразитическими простейшими, нужно с любовью извлечь в интересах человека из неё всё, что можно, и предпочесть дурно пахнущие чеснок и лук некоторым общепризнанным агентам, препаратам золота и других металлов, если последние уступают по своим свойствам веществам, созданным эволюцией природы.

Теперь, спустя много лет, можно спокойнее взвешивать все удачи и неудачи попыток превращения фитонцидов в лекарственные средства, попыток сознательного использования целебных сил растений.

В военные годы главное внимание во всех странах было привлечено к фитонцидам низших растений — к целебным веществам бактерий, грибков, актиномицетов. Тогда были открыты пенициллин, грамицидин и стрептомицин и широко внедрены, особенно первый, в медицину. Фитонцидам высших растений значительно менее посчастливилось. Лишь в последние годы им начали уделять большое внимание врачи, химики и бактериологи.

Самым надёжным бактерицидом среди всех, открытых наукой, является наш собственный организм, если он здоров. Когда организм здоров, он не нуждается ни в каких антисептиках, а когда он болен, то в большинстве случаев даже самые удачные антисептики могут играть лишь роль помощников. Если развивается заразная болезнь, например дизентерия, значит, организм не справляется с вредными бактериями, и врач принуждён вводить тем или иным способом надбавку к собственным защитным силам человека.

Целебные вещества растений — фитонциды в некоторых случаях и служат спасительной надбавкой. Это и понятно. Способность защищаться от микроорганизмов развивалась различными путями у животных и растений. К растениям приспособились в ходе эволюции одни паразиты, а к животным — другие. Мы уже знаем, что туберкулёзная палочка не может принести никакого вреда растениям, так же как для человека совершенно безвредны грибки и бактерии, вызывающие болезнь чёрной смородины или чеснока. Уже это обстоятельство даёт великолепные возможности использовать фитонциды в медицине.

Летучие фитонциды апельсина и лимона в 40—50 раз сильнее убивают болезнетворных для человека бактерий, например дизентерийную палочку, чем бактерий, болезнетворных для растений, например бактерию цитрипутеале, вызывающую болезнь лимонного, мандаринового и апельсинового деревьев.

Есть ещё одно очень важное соображение, позволяющее надеяться на успех превращения фитонцидов в лекарственные средства. Среди многих сотен исследованных растений наиболее мощными в отношении болезнетворных для человека бактерий оказались обыденные растения, тысячелетиями используемые человеком в пищу и, как правило, безвредные для него: хрен, лук, горчица, чеснок и другие. К этим растениям не приспособленными оказались наиболее злые для человека микробы. Прекрасное целебное средство пенициллин бессилен в отношении ряда бактерий, нестойких к фитонцидам пищевого растения — чеснока. Фитонциды чеснока убивают возбудителей брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, виновников гнойных воспалений среднего уха, гнойных процессов в лёгких, гнойных кожных ран; фитонциды чеснока убивают многих бактерий, вызывающих болезни растений; они же убивают различных низших грибков — возбудителей кожных заболеваний, виновника болезни картофеля — фитофтору, дрожжевых грибков и т.д. Фитонциды чеснока, как мы уже знаем, обладают и исключительной протистоцидной силой. Не меньший размах действия и у других пищевых растений, например у хрена. Понятен большой интерес, проявляемый медициной к фитонцидам пищевых растений.

Многие болезни пытались лечить фитонцидами. Мы приведём лишь отдельные примеры. Ни о каких подробностях, представляющих интерес для врачей, мы говорить не будем. Само собой разумеется, читатель не найдёт здесь рецептов лечения тех или иных болезней. Без назначения врача фитонциды, как и другие лекарства, использовать нельзя.

Надо считать успешным лечение фитонцидами заболевания кишечного тракта — дизентерии, вызываемой бактериями и называемой бациллярной в отличие от амёбной дизентерии, виновником которой является одноклеточный животный организм энтамеба гистолитика.

Первыми исследователями в этой области являются доктор С.Д. Белохвостов (Новосибирск), профессор Т.Д. Янович (Томск), профессор С.Я. Блинкин (Кишинёв) и профессор С.И. Ратнер (Москва). Только профессор Ратнер вылечил фитонцидами чеснока около 400 больных дизентерией. Лечили больных натуральными соками растений, не обрабатывая их никакими химическими способами; лечили и специальными препаратами, полученными химическим путём из пищевых растений.

Профессор Янович ещё в 1944 году получила из чеснока препарат, названный ею сативином. Сативин почти не изменяется в течение года, его фитонцидные свойства сохраняются. Есть и ещё одно преимущество сативина: содержащиеся в нём действующие вредные для бактерий начала сконцентрированы в 10—60 раз больше по сравнению с естественным соком. Разведённый дистиллированной водой в 1000 раз, сативин остаётся сильнейшим ядом для дифтерийной бактерии, холерных вибрионов и туберкулёзной палочки. Дизентерийные бактерии менее чувствительны к сативину: они убиваются сативином, если он разведён не более чем в 300—350 раз. Однако и такой бактерицидной мощности достаточно для практических медицинских целей. Доказано, что сативин является безвредным веществом. Эти и другие важные свойства сативина позволили профессору

Янович и доктору Белохвостову использовать его при лечении дизентерии. Около 300 детей младшего возраста исцелили смелые исследователи-новаторы.

Рис.54. Дизентерийные микробы, обработанные препаратом из антоновских яблок и калгана, погибли.

1 — контроль; 24 — бактерии, подвергнутые воздействию: 2 — сульфатиазола, 3 — антоновских

яблок, 4 — калгана.

Большого внимания заслуживают работы В.Г. Граменицкой и Е.М. Данини. Они доказали, что фитонцидные препараты из антоновских яблок, листьев и плодов чёрной смородины, корней очень распространённых растений калгана и кровохлёбки, плодов, кизила и желудей дуба великолепно убивают дизентерийных микробов. Фитонциды антоновских яблок убивают и такие дизентерийные палочки, которые приспособились к лучшим современным противодизентерийным средствам — к особым химическим веществам, сульфаниламидным препаратам — сульфатиазолу и другим.

Посеем эти «злые», устойчивые ко многим лекарствам виды дизентерийной палочки на питательную среду. Займём посевом не всю чашку, а только один участок (рис.54). Напротив него на таком же приблизительно участке посеем микробов, подвергшихся действию убийственного для многих видов дизентерийной палочки препарата — сульфатиазола. На остальных двух участках чашки посеем тех же бактерий, но находившихся в препаратах из антоновских яблок и калгана. Создадим теперь самые хорошие температурные условия для роста дизентерийных палочек.

Пройдёт 12 часов, и мы будем удивлены поразительным результатом: роскошный рост в контрольном и сульфатиазольном участках и полное отсутствие роста бактерий, обработанных препаратами из антоновских яблок и калгана! Даже испытанное очень хорошее лекарственное средство — сульфатиазол — оказалось бессильным в отношении этого вида дизентерийной палочки, а обыкновенное антоновское яблоко убивает её!

И среди непищевых растений обнаружены фитонциды, хорошо убивающие дизентерийную палочку. Таково травянистое растение бадан (рис.55). Особенно интересным оказалось растение, известное под названием кровохлёбки (рис.56). Почти на всей территории нашей страны растёт это лекарственное растение.

Рис.55. Бадан.

Кладезь драгоценнейших веществ нашли биологи, химики и врачи в иглах и коре хвойных деревьев, особенно пихты. Ленинградец лесотехник В.Солодкий вместе с другими специалистами предложил использовать отходы переработки хвойных растений. Много раз упоминаются в нашей книге их чудесные фитонцидные свойства. Они содержат большое количество витаминов, и вполне оправдано было использование веток хвойных деревьев в трудные годы Великой Отечественной войны. От одной сосны можно получить до 10 килограммов хвои, а из них — столько витамина С, что его хватит для человека на весь год. Ещё более драгоценна хвоя кедра, издавна применяемая как противоцинготное средство.

Рис.56. Кровохлёбка.

Теперь широко используются фитонцидные и иные свойства хвойных: приготовляют хвойные экстракты для ванн, лесную «пасту Солодкого», которую употребляют для лечения ран, ожогов и т.п. Антимикробные свойства хвойных растений удивляют даже исследователей фитонцидов. Так, смолы и живицы хвойных растений действуют в отношении бактерий дифтерии бактерицидно в столь высоких разведениях, что превышают активность многих биологических антисептиков — пенициллина, грамицидина и других. А.Е. Витгефт доказала, что уже в первые минуты соприкосновения с экстрактами коры пихты дифтерийные палочки убиваются.

Ленинградский биохимик профессор П.А. Якимов с известным всей стране хирургом профессором Н.Н. Петровым приготовили из живицы сибирской пихты препарат — лечебный бальзам, который они с большим успехом применяли в годы Великой Отечественной войны для лечения ран. Этот препарат обладает и бактериоубивающими свойствами, и способностью стимулировать регенерацию тканей.

И после своей смерти хвойные продолжают служить людям. При особых условиях, которые сложились на побережье Балтийского моря, образуется янтарь. Это прелестное вещество — подарок людям от прародителей теперешней сосны, живших миллионы лет назад. Янтарь — изменённая, окаменевшая в песках смола хвойных.

Профессор Фатима Васильевна Хетагурова утверждает, что фитонциды не только предохраняют живые ткани растений от размножения в них микробов, но и одновременно поднимают жизненный тонус растения. Когда изменяются нормальные условия жизни растения, когда оно травмируется или происходит заражение его бактериями или грибами, тогда особенно бурно выделяются фитонциды, но они, как предполагает Хетагурова, не только оказывают антимикробное действие, но и поддерживают растение, как бы оживляют его. Ведь продуцирование фитонцидов не может происходить обособленно от других физиологических процессов.

Хетагурова провела исследование янтаря в лабораторных условиях и в условиях открытого и закрытого грунта. Что же оказалось? Янтарь сохраняет летучие фитонциды, но что особенно интересно, он на расстоянии стимулирует рост растений. Посмотрите, говорит Хетагурова, на растительный мир Прибалтики! Это родина крупнейших залежей янтаря! Здесь на песчаной почве, в условиях, не таких уж благоприятных, растительные организмы чувствуют себя, в густых зарослях, очень хорошо. Янтарю принадлежит несомненно большая роль. Янтарь, эти «слёзы» хвойных деревьев, не только одна из благороднейших драгоценностей, украшающих женщин, но и стимулятор жизни растений.

При использовании фитонцидов пищевых и непищевых растений для борьбы с микробами, вызывающими болезни пищеварительных органов, важно знать, сохраняются ли бактерицидные, протистоцидные и противогрибковые свойства фитонцидов при введении их в желудочно-кишечный тракт.

Было бы бесполезно вводить фитонциды, если бы микробоубивающие вещества переваривались слюной, желудочным и кишечным соками. Вопрос этот значительно разрешён А.И. Гот-Лопаковой, которая изучила взаимодействие фитонцидов хрена, чеснока, лука, редьки и корней кровохлёбки со слюной и желудочным соком. Микробоубивающие свойства этих растений сохраняются в желудочно-кишечном тракте и не только не мешают, а даже способствуют выделению в желудок и кишечник важных для пищеварения веществ. Профессор С.Я. Блинкин получил фитонцидные препараты из винограда и чёрной смородины.

Энтузиаст-учёный, военный врач, подполковник медицинской службы Иван Ефимович Новиков разработал оригинальный способ лечения заразных желудочно-кишечных заболеваний и некоторых заболеваний лёгких. Он совершенно отошёл от обычных способов в медицине — от порошков, от целебных жидкостей, даваемых больному в пищу, от лекарственных веществ, вводимых в кровь. Новиков лечил больных исключительно летучими фитонцидами. Он вместе с инженером И.И. Антоновым изобрёл аппарат, который позволяет врачу подавать больному непосредственно в лёгкие и в кишечный тракт только летучие фитонциды, притом в точно определённых количествах.

Летучие фитонциды, вводимые аппаратом Новикова непосредственно в кишечник, в короткие сроки убивают дизентерийных микробов и возвращают больному здоровье. Сам Новиков под постоянным строгим контролем других врачей, сомневавшихся в новом способе, излечил 1500 больных заразными желудочно-кишечными заболеваниями!

Я преклоняюсь перед такими людьми, как Иван Ефимович, свято чту память о нём. Хорошо помню его бескорыстную, полную трагедий борьбу за новые способы лечения. На первых порах он встречал только противодействие: скептики решительно возражали против лечения летучими фракциями фитонцидов чеснока, возражали против использования аппарата Новикова—Антонова. Однако были и дни радости у энтузиаста науки. В 1959 году Саратовский медицинский институт присвоил врачу учёную степень за лечение бактериальной дизентерии летучими фитонцидами чеснока. Вспоминается, с каким огромным интересом слушали Новикова на Всесоюзном совещании по фитонцидам, изучали устройство созданного им аппарата.

В 1977 году ушёл из жизни кристально чистый человек. Его открытие — славный эпизод борьбы учёных за новую, созданную советской наукой проблему. Невозможно предусмотреть дальнейшую судьбу открытия Новикова. Хочется думать, что открытие это воскресят учёные, ибо нельзя допустить, чтобы успешные новаторские работы оказались забытыми. Да услышат эти слова медики, знавшие Ивана Ефимовича. Пожелаем им продолжить исследования Новикова.

Эволюция бактерий в некоторых отношениях происходила весьма благоприятно для человека. В кишечнике здорового человека всегда есть бактерии, которые называются кишечными палочками. Известно более полусотни кишечных палочек. Все они имеют одно название, но различаются какими-то особенностями. Кишечная палочка, вообще говоря, не более стойка, чем дизентерийная, к различным вредным влияниям. Но кишечная палочка гораздо устойчивее к фитонцидам пищевых растений, чем дизентерийные бактерии. Она оказалась приспособленной к фитонцидам именно пищевых растений. Это и понятно. Люди из поколения в поколение используют растительную пищу, и если бы кишечная палочка была нестойкой к фитонцидам, то она давно бы погибла.

Кстати сказать, при нормальном состоянии организма кишечная палочка не представляет никакой опасности. Более того, учёные доказывают, что эти бактерии полезны для человека. Выработан даже своеобразный способ лечения дизентерии приёмом с пищей препарата из кишечных бактерий. Кишечные палочки являются врагами дизентерийных бактерий и, как думают некоторые учёные, помогают человеку в борьбе с болезнью.

Вопросы о жизни бактерий, низших грибов и простейших внутри организмов разных животных давно интересовали специалистов, особенно вопросы симбиоза — такого сожительства, которое полезно и микроорганизмам, и хозяину.

Как в желудочно-кишечном тракте человека существует сообщество (биоценоз) микроорганизмов, сложившееся за миллионы лет развития организмов людей и наших предков, так, наверное, нет ни одной птицы, ни одной лягушки, вообще ни одного вида животного, в теле которого мы не смогли бы обнаружить эволюционно сложившееся сообщество микроорганизмов, отнюдь не вредное, а совершенно нормальное. Учёные нашли 125 видов микроорганизмов, постоянно встречающихся в пищеварительном тракте водяной крысы, у ондатры их 79, у полёвки-экономки — 49 и т.д.

Многие из этих микроорганизмов играют важную роль в иммунитете организмов-хозяев, так как благодаря своим фитонцидам они могут подавлять размножение болезнетворных микробов, если те попадают в организм. Нормальная микрофлора пищеварительного тракта здорового животного участвует в пищеварении организма-хозяина, в образовании витаминов и аминокислот и, как уже говорилось, в защите организма от болезнетворных бактерий. Превосходную книгу об этом написал И.Н. Гриценко. Она вышла под названием «Микрофлора мелких млекопитающих Западной Сибири» в Новосибирске в 1971 году.

Оригинальный способ лечения гнойных ран адсорбированными фитонцидами чеснока предложил доктор А.В. Колодин. Приготовляется сок чеснока. В стеклянном сосуде сок помещается так, что улетучивающиеся фитонциды поглощаются физиологическим раствором, то есть водой, в которой растворена поваренная соль определённой концентрации. И вот эта вода с солью, содержащая летучие фитонциды, оказалась превосходным средством при лечении ран и ожогов, а также некоторых видов язв — трофических и варикозных. Способ простой: на рапу кладётся марлевая салфетка, смоченная препаратом Колодина. Многолетние исследования Колодина и его соработников привели в семидесятые годы к созданию доступных всем врачам методических рекомендаций по применению открытого ими способа использования фитонцидов.

Начало перспективным работам по адсорбции летучих фитонцидов положила в 1952—1955 годах микробиолог Екатерина Михайловна Данини. Я глубоко огорчён тем, что ряд обстоятельств не позволил вовремя опубликовать результаты её интереснейших экспериментов...

На дне стеклянного сосуда ёмкостью 150 кубических сантиметров помещалось часовое стекло, на котором находился тот или иной адсорбент. Вокруг стекла распределялась свежеприготовленная растительная кашица испытуемого растения в количестве 10 граммов. Сосуд ставился на 12 часов в термостат. После этого изучаемое вещество с адсорбированными летучими фитонцидами испытывалось на его противомикробные свойства.

Какие вещества были адсорбентами? Крахмал, касторовое масло, активированный уголь, физиологический раствор, водопроводная вода и т.д. Источником летучих фракций фитонцидов в большинстве опытов служил чеснок. Оказалось, что адсорбированные фитонциды длительное время сохраняли свои свойства убивать протозоа и бактерии — золотистый стафилококк, продигиозум, мегатериум, дизентерийную палочку и другие.

Большое бы дело сделали учёные-медики, если бы использовали методики Данини при лечении различных желудочно-кишечных, лёгочных и иных инфекционных заболеваний. Данини адсорбировала, в частности, на антибиотических препаратах — стрептомицине, пенициллине — летучие фитонциды чеснока. Оказалось, такое комбинирование фитонцидов низших и высших растений резко усиливает противомикробные свойства препаратов.

Значительных успехов добились в Ашхабаде профессор Я.Л. Код и его сотрудники в лечении фитонцидами гнойно-воспалительных процессов среднего уха. По пути Коца пошли и другие врачи, притом с не меньшим успехом, например доктор Г.А. Мустафаева в Баку, сделавшая под руководством профессора М.Я. Полуянова очень полезные наблюдения.

Чем только не лечили хронические гнойные заболевания среднего уха во времена «допенициллиновой эпохи». Использовали и физические, и химические способы, и электротерапевтические, и грязелечение, и хлоротерапию и т.д. Окрылили надежду специалистов по уху, горлу и носу открытия антибиотиков из низших растений. Их прекрасный «бенефис» продолжался не один год. А затем всё больше стала давать знать адаптация болезнетворных микробов к новым антисептикам. Повысился интерес к фитонцидам высших растений. В 1969 году опубликовала своё исследование Мустафаева. Её способ лечения очень простой и доступный.

Луковицы чеснока очищали от сухих листьев, измельчали, а затем механическим путём в фарфоровой ступке превращали в кашицу. Её выжимали через марлевую салфетку. Полученный сок чеснока разбавляли водой в 10 раз. После тщательного туалета уха закапывали в наружный слуховой проход 5—8 капель раствора. Через 10—15 минут капли чеснока выливали из уха. Более половины больных хроническим гнойным отитом выздоровели, а у примерно пятой части наступило значительное улучшение! Всего больных было 104, из них 67 страдали свыше десяти лет. Снова и снова приходит мысль: надо ли быть чванливым в свете безусловно прекрасных достижений современной науки и техники, надо ли гнушаться очень простых «народных» средств?

Много и других попыток использования чеснока в медицине сделано в шестидесятые и семидесятые годы. М.Я. Спивак удалил из прокипячённого сока чеснока раздражающие, токсические начала, сохранив его основные лечебные свойства. Спиваку этим препаратом (фитонцидином) удалось излечивать больных с хроническими лучевыми язвами, трофическими язвами, длительно не заживающими ранами.

В Ялте хирург Клавдия Архиповна Шевченко многие годы применяла ингаляцию летучих фитонцидов чеснока туберкулёзным больным после удаления части лёгких. Фитонциды в этом случае играют бактерицидную роль и одновременно помогают регенерации лёгких. Шевченко использовала и сок чеснока, применяя его местно, после операции — вскрытия каверн у туберкулёзных больных. Восстановительные процессы ускорялись.

Украинский академик Виктор Григорьевич Дроботько со своими учениками получил хороший лекарственный препарат из фитонцидов растения зверобоя пронзённолистного, названный иманином. Оно изображено на рис.57. Произрастает это растение повсеместно.

Рис.57. Зверобой пронзённолистный.

Зверобой — старинное народное лечебное растение. Отварами и настоями из него лечили желудочно-кишечные заболевания. Очень простым способом можно получить из тканей растения лекарственный фитонцидный препарат — иманин. Это порошок тёмно-коричневого цвета; он не боится сильного нагревания. Иманин — не одно какое-либо вещество, а целый комплекс: дубильные вещества, хлорофилл и иные. Раствор его в воде обладает лечебными свойствами.

На сорока видах микроорганизмов учёные доказали бактерицидное действие иманина — на стафилококках, стрептококках, виновниках дизентерии, туберкулёза, коклюша и на многих других бактериях. Так, через 4 часа, независимо от количества стафилококков, микробов дифтерии и коклюша, все они умирают под влиянием иманина. Грибки же не поддаются действию иманина. Устойчивы к иманину и протозоа, они даже лучше размножаются в его растворах, правда, в случае небольших концентраций. Врачи заинтересовались свойствами иманина, к тому же его можно давать больному организму в очень удобных формах — и в виде растворов (в воде, спирте), и в виде мазей, и в виде порошка. Различные болезни удаётся лечить иманином. Острый насморк проходит уже через несколько часов после дачи больному иманина. Успешно борются иманином с гнойными воспалениями уха, и особенно поразительных успехов врачи добились при лечении ожогов. Иманин способствует восстановлению утраченных тканей. При лечении им ожогов не остаётся обезображивающих рубцов.

Мне довелось самому видеть человека, спасённого иманином после очень тяжёлого ожога. А вот случилось несчастье с двухлетним ребёнком: вся нижняя половина туловища и обе ноги были обварены кипятком. Одна треть всей поверхности тела оказалась обожжённой! В очень тяжёлом состоянии ребёнок был доставлен в больницу: с температурой более 39 градусов, с пульсом 130 ударов в минуту и с плохим состоянием крови. Незамедлительно было начато лечение иманином. Уже на третий день состояние кожи улучшилось, температура и кровь стали нормальными, а через 12 дней организм с помощью иманина полностью справился с тяжёлым повреждением трети всего тела!

Бакинский врач Ш.Р. Сафарли использовала для лечения глазных заболеваний две группы веществ: фитонциды чеснока и лука и... нефть! Напрашивалась мысль воспользоваться бактерицидными и ускоряющими регенерацию тканей фитонцидами лука и чеснока для лечения роговицы глаза после ожогов. Но эти вещества обладают сильно раздражающим действием. Как же их подать с лечебной целью в такой нежный орган, как глаз? Врачи нередко уменьшают раздражающее действие лечебных веществ заключением их в масляные взвеси.

Сафарли и решила взять для смягчения раздражающего действия чеснока и лука нафталанскую нефть, которая сама по себе, по наблюдениям многих хирургов, обладает лечебными свойствами. Так была создана фитонцидно-нафталановая эмульсия. Сафарли вылечила своим способом несколько сотен людей с язвами роговой оболочки и ожогами глаз.

Разными дорогами идут исследователи; проходят месяцы и годы, новые опыты и мысли побеждают прежние, но всё равно каждый энтузиаст науки входит в историю, если даже его имя будет забыто новыми поколениями учёных. Наука делается людьми, и, как говорил виднейший биолог нашей страны М.Д. Рузский, каждый деятель науки, большой или маленький, — это звезда. Одни учёные — яркие, крупные звёзды, а другие светят поменьше, но также светят; и, если врачи, подобные

Сафарли, бескорыстно и самоотверженно трудятся на научной ниве, спасая больных, такие врачи — звёзды!

Фитонциды пытаются очень широко использовать при лечении болезней, вызываемых простейшими одноклеточными организмами.

Рис.58. Паразитическое простейшее — вагинальная трихомонада.

В Саратове профессор А.М. Фой, в Омске А.С. Пшеничникова, в Виннице профессор Г.В. Тутаев, ленинградские, харьковские учёные, медицинские работники в иных городах излечили тысячи женщин от болезни, называемой трихомонадным кольпитом, при которой в половых путях сильно размножается одноклеточный организм трихомонас вагиналис (рис.58). Научились делать специальные препараты из растений, но пользуются и естественными, натуральными фитонцидами многих растений — медвежьего лука, лука репчатого, хрена, можжевельника обыкновенного, сосны.

Трудно предвидеть все пути использования фитонцидов. Могут они пригодиться, например, и врачам-рентгенологам, и радиологам. Дело в том, что при лечении злокачественных опухолей рентгеновыми лучами и радиоактивными веществами иногда требуются большие порции их, а выносливость к лучам здоровых тканей, также почти неизбежно облучающихся, нередко очень слабая. На этой почве развиваются новые болезни — лучевые поражения. Медицина располагает многими способами усиливать заживление тканей при поражении кожи, слизистого эпителия кишок, влагалища, мочевого пузыря и других органов, по не останавливается, естественно, на достигнутом и ищет новые способы лечения. Оказалось, что фитонциды желудей дуба и корней кровохлёбки могут быть очень хорошими средствами19.

Как уже говорилось, в СССР лучшим знатоком народной медицины является изумительный человек и учёный, профессор Адель Фёдоровна Гаммерман. Родилась она в 1888 году. Начиная с двадцатых годов нашего столетия ею воспитывались все поколения специалистов по фармакогнозии — науке о лекарственных растениях. Своей неустанной работой в течение шести десятилетий она превратила в гигантское научное дело то, что едва-едва начиналось при Петре Первом на Аптекарском острове Петербурга в те далёкие годы, когда шведы — предки Адели Фёдоровны — остались в России и у нас обрели свою вторую родину. Как и многочисленные почитатели таланта Адели Фёдоровны, я преклоняюсь перед нею — скромнейшим человеком и большого масштаба учёным.

В целях предохранения от заразных болезней в Индии, и особенно у нас на Кавказе, широко распространено ношение луковиц чеснока на шее. На Украине для той же цели набивают в матрацы траву чабрец (по-латински «тимус серпиллюм») и посыпают ею пол, считая, что она освежает воздух и предохраняет от дряхлости и болезней. Учёным известно теперь, что летучие вещества чабреца обладают противомикробным действием.

В русской бане парятся берёзовыми вениками. Это, по мнению Гаммерман, можно также истолковать как использование летучих фитонцидов. Мы видели, что листья берёзы выделяют летучие фитонциды. Любопытно, что в старину при разных болезнях народ применял различные веники — из полыни, вереска и др.

Когда на Руси ещё не было печати, создавались рукописные русские «травники» — описания лечебных средств. В травниках XVII века описывается «чепучинское сиденье». Чепучина — деревянная тесная камера, где сидел больной в парах разных распаренных растений. Это практиковалось при простудных заболеваниях, при ревматизме, при заразных болезнях. Занимались и ингаляцией паров эфирных масел растений. Вдыхали пары скипидара, в Средней Азии вдыхают при простуде пары распаренной травы лаванда. При разных заболеваниях курят разные растения, например плоды якорцев (по-латински «трибулюс террестрис»), корень каперсов (каппарис спиноза). Китайцы вдыхают при туберкулёзе пары распаренных ягод бархатного дерева. В народной медицине практиковалось окуривание больного сухим дымом, получаемым при сжигании разных трав и смол (которые, прежде чем сгорят, выделяют летучие вещества), например травы тимана, бензойной смолы. В тибетской медицине применяют особые свечки из смол для окуривания при насморке.

Гаммерман открыла, что у выдающихся тибетских врачей имелся рецепт курительной смеси, служившей для окуривания больного при инфекционных заболеваниях, причём одновременно очищался воздух всей комнаты. Хорошие результаты такого окуривания подтверждены опытом. Такой способ, конечно, горазда удобнее, считает Гаммерман, чем наша дезинфекция формалином. Рецепт курительной смеси очень сложен, он содержит, между прочим, индийскую смолу «гугул» (растение ватика ланцеофолиа), душистое корневище китайского растения (гедихиум спикатус), корневище аира (акорус каламус), смолу «вонючая камедь» (ферула асса фетида), ряд других трав и корней, а для обеспечения медленного сгорания использовался уголь. Учёным предстоит исследовать, всё ли здесь наивно и не окажется ли это, видоизменённое на основе новейших знаний о фитонцидах и бактериях, более хорошим дезинфицирующим средством, чем современные. В русских аптеках ещё прошлого века тоже имелись курительные свечки, содержащие уголь, смолы и травы, но более простого состава и менее сильно действующие.

В «Русском народном травнике» 1871 года указывалось, что во время эпидемий прилипчивых болезней и моровых поветрий следует развешивать в комнатах длинные связки луковых и чесночных головок, чтобы их запахом очистить воздух и предотвратить заразу.

Но пора нам перейти снова к фитонцидам и рассказать не о народной медицине с её великим прошлым и невежественными суевериями, а о строго научных экспериментах микробиолога М.А. Комаровой. Нельзя ли использовать фитонциды для обеззараживания от бактерий воздуха жилых помещений, школ, больниц, театров?

Особенно интересовали Комарову детские ясли, где находились больные коклюшем дети. В воздухе таких помещений, как их ни проветривай, всегда имеются бактерии. В течение десяти месяцев изучала Комарова, какие бактерии и в каком количестве находятся в воздухе детских яслей. Она выяснила, что летучие фитонциды игл сибирской пихты и растения багульника губительно действуют на многих бактерий — на стафилококков, стрептококков, дифтерийную и коклюшную палочки. Комарова поставила простой, но очень смелый эксперимент. Не изменится ли состав и количество микробов в воздухе яслей, если вносить в помещение и разбрасывать на полу только что сорванные ветви пихты или багульника? Не окажут ли благотворного действия живые, неповреждённые ветви пихты и листья багульника? Так оно и оказалось. Все бактерии, носящиеся в воздухе, не убивались, но разбрасывание растений по полу благодаря выделению ими летучих фитонцидов раз в десять уменьшало количество микробов в воздухе. Врачи увидели к тому же, что при наличии небольших количеств багульника больные коклюшем дети спокойно спят и у них в ночное время нет приступов мучительного кашля. Это очень интересные опыты, но, конечно, ими положено лишь начало.

Комарова разработала простой способ получения бактерицидного препарата из хвои пихты: это спиртовые экстракты из хвои, собранной весной или летом (но не зимой!). Свежую хвою пихты измельчают и заливают десятикратным количеством 10-процентной взвеси поваренной соли в 70-процентном спирте. За 5 суток в темноте при комнатной температуре из хвои извлекают фитонциды. Затем препарат фильтруют и сохраняют в ампулах.

Каковы же бактерицидные свойства препарата? Дифтерийные палочки погибают полностью под действием испаряющихся летучих веществ, а также при помещении их в жидкость, если даже разводить препарат в сто двадцать тысяч раз. Гемолитические стрептококки погибают, как правило, под влиянием летучих веществ; погибают также стафилококки и другие микробы. Комарова с успехом использовала свой препарат для очистки от бактерий воздуха детских яслей. Препарат применяется в виде аэрозолей, распыляется в воздухе прибором, сходным с распылителями, имеющимися в пылесосах. Можно развести препарат в воде столь сильно, что на миллион частей воды придётся всего одна часть препарата. Если препарат распылять из расчёта один кубический сантиметр разведённого препарата на один кубический метр воздуха, то небольших количеств его достаточно, чтобы уже через 15 минут было убито не менее 80 процентов находящихся в воздухе дифтерийных палочек, 63 процента гемолитических стрептококков, 64 процента золотистых стафилококков.

Стоит ли, однако, в наш век успехов физики и химии использовать для обеззараживания воздуха фитонциды пихты или другого растения? Известно, что при современном уровне техники обезвредить воздух в помещениях можно ультрафиолетовыми лучами или химическими ядами. Но быстро и полноценно этими средствами можно дезинфицировать помещения, свободные от людей. А как быть с теми помещениями, в которых находятся люди (ясли, школы, больницы и т.д.)? Очищать воздух таких помещений химическими препаратами опасно, поэтому нужно использовать пихтовый препарат. Он не вреден людям, не оказывает разрушительного действия на ткани, дерево, металлы и краски.

Препарат из хвои сибирской пихты с успехом применили врачи для лечения дифтерийных бациллоносителей: разведённым в 3 раза препаратом обрабатывали зев и нос больных детей. Использовали препарат и для предупреждения маститов у родильниц. Хвойный препарат оказался полезным и для лечения заболеваний слизистой оболочки полости рта, а также при подготовке полости рта к различным операциям — удалению зубов, опухолей и др. Это и понятно, если вспомнить, сколь широким диапазоном антимикробного действия обладает препарат.

Хотя хвойные растения ни разу не «подводили» учёных, занятых фитонцидами, и они ещё наверняка сделают много фитонцидных подарков людям, но и другие растения таят в себе неиспользованные дары. И из других растений, вероятно, можно получить такие же или ещё более бактерицидные препараты со свойствами, стимулирующими жизнь наших органов, чтобы, попадая в наши лёгкие, фитонцидные аэрозоли имели лечебное и профилактическое значение. К таким растениям, например, относится мирт.

В Никитском ботаническом саду трудятся энтузиасты, пытающиеся как можно полнее использовать для людей целебные вещества растений. Они химики. Получили они ряд полезных препаратов против низших грибов. В Никитском саду химик Анна Петровна Дегтярёва сделала открытия, которым позавидует любой микробиолог и врач. Она выделила из мирта в чистом виде вещества, оказывающие антимикробное действие в разведении 1:1 000 000! Этим веществом убиваются все испытанные так называемые грамположительные микробы (золотистый стафилококк, туберкулёзная палочка и др.).

Много лет упорно и вдохновенно трудится Анна Петровна. Она — человек интересной судьбы. Химик по образованию, увлеклась растениями, фитонцидами. Заинтересовалась биологией. Выполнила превосходную диссертацию о фитонцидах. По какой же науке присудить ей учёную степень? — подумали в Высшей аттестационной комиссии. И, минуя формальные рогатки, человеку с химическим образованием присудили учёную степень кандидата биологических наук. И это правильно. А затем побежали новые и новые годы, насыщенные научными событиями в её жизни. Без указки со стороны по ходу исследований Дегтярёва всё более стала сближаться с медициной. Не только научное чутьё, или, как говорят, интуиция, но и трезвая оценка фактов заставили Дегтярёву бороться за внедрение своего открытия в жизнь. Эта борьба, доставившая много горестных минут, ещё далеко не закончена, но врачи всё более убеждаются в том, что миртовые деревья, их фитонциды игнорировать нельзя.

Дегтярёва добилась отличных результатов. Она выделила из листьев мирта обыкновенного (миртус коммунис) кристаллическое вещество, определила его химические свойства, убедилась и большой антимикробной силе в отношении туберкулёзной палочки. Проделала много опытов вне организма и опыты с морскими свинками. Результаты опытов пробудили у исследовательницы надежды в борьбе с туберкулёзом. Но Дягтярёва, учитывая богатейший опыт использования медициной «химически чистых» антибиотиков, все же пошла по «не чистому химическому пути» и получила препарат, в котором содержатся, вероятно, почти все действующие фитонцидные вещества. Это спиртовая настойка из листьев. Многие вещества заключает в себе прозрачная зеленовато-бурого цвета и своеобразного запаха жидкость.

Препарат этот не убивает кишечную палочку протея, палочку сине-зелёного гноя и других так называемых грамотрицательных бактерий, но убивает большую группу грамположительных бактерий, причём и таких, которые стали устойчивыми в отношении медицинских антибиотиков. Препарат убивает и туберкулёзную палочку. В трёх научных институтах препарат Дегтярёвой испытан при лечении туберкулёза лёгких, хронической пневмонии и хронического бронхита, ангин и ринофарингита и других заболеваний.

Скромно оценивает сама Дегтярёва результаты испытаний, по факты, установленные врачами, есть факты, и нельзя сомневаться в том, что миртовый препарат в комплексном лечении с другими препаратами оказался превосходным: он, по-видимому, не только действует антибактериально, по и стимулирует наши собственные защитные силы.

Как будто очень полезен этот препарат при лечении остаточных явлений пневмонии, что наблюдал известный терапевт заслуженный деятель науки РСФСР Пантелеймон Константинович Булатов. В течение не одного десятилетия он энергично пытался использовать фитонциды, особенно чеснока и хвойных растений, для лечения пневмонии, астмы и иных заболеваний. Несколько сотен больных излечены летучими фитонцидами чеснока и других растений ингаляционными способами, предложенными Булатовым.

Булатов — известный в стране специалист по лечению бронхиальной астмы. Он использует при лечении этой болезни пенициллин, стрептомицин и другие препараты; одновременно рекомендует ингаляции из сока чеснока, лука, листьев эвкалипта или ингаляцию препарата абиеноля сибирского. В диету больного он вводит витамины, сок картофеля, моркови, свежей капусты, черноплодной рябины.

Исследования миртовых невольно заставляют вспомнить мифологию древних греков, легенды о мирте. Не случаен культ миртовых деревьев в Древней Греции и в Древнем Египте. У греков мирт был эмблемой молодости, красоты и целомудрия. В Древнем Риме миртовыми деревьями обсаживали храмы.

Не менее интересны и препараты, полученные Дегтярёвой из эвкалиптовых деревьев.

Казахстанские биологи сообщают об антимикробных свойствах амариллиса, агапантуса, зафирантеса, гиппеаструма и других комнатных растений. От их летучих фитонцидов некоторые бактерии и простейшие погибают быстрее, чем от фитонцидов чеснока. Следует искать новые растения с ещё более интересными фитонцидными свойствами. Можем ли мы запрещать врачам пытаться использовать те или иные лекарства, если они совершенно безопасны и если практика доказывает их ценность? Приглашая к большой осторожности в использовании не проверенных наукой лекарств, мы не можем в этих случаях противодействовать научным поискам.

Коснёмся ещё одной увлекательной области исследований — использования фитонцидов в санаторно-курортном деле. К сожалению, только коснёмся, так как большого, необходимого внимания к этому нет в научной медицине. Пока имеются прекрасные, смелые попытки пионеров-врачей, оказавшихся, однако, в роли одиночек. Вот почему приходится сообщать лишь об отдельных, правда очень интересных, событиях.

Вот опыты С.С. Чиховани, Н.И. Юрченко, а также ботаника А.С. Кераселидзе и их последователей — врачей в санаториях черноморского побережья Крыма и Кавказа. Расскажем об их делах словами журналиста Б. Лавренюка, узнавшего подробности жизни одного из санаториев:

«В санатории «Сухуми», расположенном на берегу Чёрного моря в благодатном уголке Абхазии, шестнадцатый год работает врач Николай Иосифович Юрченко. Встреча с ним послужила для меня началом знакомства с эстетикотерапией.

Есть в санаторном парке аллея пирамидальных тополей. Многие уверяют, что, приходя сюда, неизменно чувствуешь душевный подъём. Других привлекают уголки с плакучими ивами. По наблюдениям врача, здесь нравится бывать людям с повышенной возбудимостью нервной системы. Третьих влечёт раскидистый дуб, стоящий в одиночестве, четвёртых — пальмовая аллея.

Н.И. Юрченко хорошо знает, что красота природы способна вызвать бодрое настроение, придать силы.

В санаторий приезжает много людей из северных районов страны. Южная природа восхищает их, но весной, когда у них дома только появляются первые листочки, или осенью, когда там желтеют берёзы, приходит грусть по родному краю. Поэтому в «Сухуми» по совету Юрченко посажено немало листопадных и хвойных деревьев, которые, может быть, и уступают южным собратьям в пышности, щедрости красок и ароматов, но зато дороги и милы жителям умеренных широт.

Обратили внимание и на розы. Из них когда-то делали целебные напитки, якобы обладающие сверхъестественными качествами, и восхваляли пользу их аромата. А в начале XX века в Европе получило распространение мнение о том, что розы будто бы вылечивают головную боль, что их запах, как лекарство, действует на нервы, а цвет, особенно тёмно-красных роз, успокаивающе влияет на человека. Сторонники возделывания роз предлагали пациентам делать подушку из лепестков цветка. Они уверяли, что человек, страдающий головной болью, полностью избавится от неё, если приложит к лицу хотя бы шесть бутонов. Нервным людям почаще рекомендовалось находиться в цветниках, где лучше сохранялись и запах и цвет роз».

Ещё в прошлом веке в Германии в комнатах держали цветы дельфиниума, считая, что окраска цветка действует благоприятно на зрение. Это было как бы преддверием к открытию успокаивающего свойства голубого цвета.

Врач ялтинского санатория «Горняк» Т. Калинина создала специальный аэродендрарий, где растут эвкалипты, крымская сосна, розы и другие растения, для круглосуточного пребывания отдыхающих на воздухе.

А сколько интересных начинаний сделано в санатории «Геленджик», врач которого С. Титаревич и садовник Н. Рябинина, может быть и не зная всех работ учёных по фитонцидам, используют фитонцидные дары природы. Титаревич создаёт своеобразную фитотерапию. Она убедилась в благотворном действии летучих фитонцидов герани, розмарина, лавра благородного, мяты. И дело далеко не только в бактерицидных свойствах. Утверждают... но расскажем об этом словами врача Титаревич:

«Фитонциды герани, успокаивая нервную систему, улучшают функцию сна. Этот вид лечения — фитотерапия — включён у нас в общий лечебный комплекс при функциональном расстройстве центральной нервной системы с выраженным нарушением функции сна. Под нашим наблюдением находится более ста человек.

Методика фитотерапии очень проста. В процедурном кабинете на стол против больного ставится куст распустившейся герани горшечной культуры на расстоянии 60 сантиметров. Объективное условие фитотерапии — дыхание через нос. После трёх глубоких вдохов начинается ровное спокойное вдыхание запаха цветка. Процедура продолжается 10 минут и отпускается в течение 10—15 дней. Продолжительность лечения иногда увеличивается до 20 процедур.

У больных, получающих фитотерапию, сои нормализуется, как правило, уже после 6—7 процедур.

Мы рассказали о лечении запахом герани, которое практикует наш санаторий. Между тем для фитотерапии применяются и другие растения. Лечение запахами благородного лавра, мяты, розмарина, различных эфироносных растений проводится по такой же методике, как и фитонцидами герани.

Фитотерапия положительно действует на обменные процессы, секреторную функцию желудочно-кишечного тракта, эндокринную систему и половую потенцию...»

Всё ли правильно в высказываниях врачей — энтузиастов фитонцидотерапии? Всё ли строго научно обосновано? Что делать дальше? Об этом должны сказать своё слово точные эксперименты медиков и биологов. Одно ясно: сколь некрасиво выглядят перед лицом многочисленных фактов унылый старческий скептицизм и ворчливость тех, кто якобы под флагом точных наук мешает творчеству учёных, использующих зелёный мир на благо людей!

Дана ли возможность энтузиастам-врачам продолжить свою смелую работу или их интересные попытки найти практическое применение растениям прекращены? Выдающиеся наблюдения сделала ленинградский врач В.И. Емельянова под руководством известного хирурга И.П. Виноградова.

Есть такие тяжёлые заболевания, когда в тканях лёгких обосновывается на время ряд бактерий — стафилококки, стрептококки и другие. Гнойное воспаление приобретает не временный, а длительный характер. Такие болезни лечить нелегко. Используя особые трубки, Емельянова смело стала вводить больным в дыхательное горло (трахею) до 20 кубических сантиметров жидких фитонцидных препаратов. Тем самым, образно говоря, ткани лёгкого, каждый уголок их незамедлительно омываются фитонцидами. Новаторская мысль и горячее желание помочь тяжёлым больным победили: многие благодарят врача Емельянову за исцеление от тяжких недугов.

Способ внутритрахеального введения фитонцидов должен завоевать «право гражданства» при лечении и других болезней. Известно, что всасывающая поверхность лёгких огромна (около 100 квадратных метров). Фитонциды, вводимые в лёгкие, тотчас поступают в кровь, разносятся по всему телу и могут оказать помощь организму в борьбе с вредными микробами, где бы они ни находились.

Нужно, однако, ждать и ждать, надеяться на то, что найдутся врачи с неменьшей смелостью, чем Емельянова, которые продолжат её новаторскую работу. Я убеждён в том, что многие болезни, трудно поддающиеся лечению, излечивались бы легко, если бы лекарство подавалось способом Емельяновой. Её способ гарантирует быстрое проникновение фитонцидных действующих начал в кровяное русло, во все ткани организма. Возбудителей некоторых болезней трудно убить не потому, что они «стойки», а потому, что нелегко подать лекарство в те места, где паразиты находятся. Таково, например, заболевание, называемое лямблиозом. И подобных болезней много.

Немало было и разочарований у исследователей фитонцидов. Когда стало известно, что туберкулёзная палочка убивается в опытах вне организма летучими фитонцидами лука и чеснока, у больных и врачей напрашивалась мысль незамедлительно использовать фитонциды при лечении туберкулёза лёгких — дышать летучими фитонцидами, принимать фитонцидные растения в пищу. Но нужно, как говорят, правде прямо смотреть в глаза. Одно дело убить бактерию вне организма, другое — убить её в больном организме и так улучшить состояние клеток и тканей лёгких, чтобы они оказались стойкими к бактерии.

В науке, особенно когда дело касается самого драгоценного — самой жизни и здоровья, необходимо сочетание большой смелости с большой осторожностью. Предстоит ещё огромная работа.

Хочется думать, что в проблеме фитонцидов заложено нечто полезное для медицины. Но впереди — углублённые исследования тех способов, которыми можно превращать фитонциды в лекарственные средства. Строгая медицинская мысль, тщательные исследования химиков, фармакологов, клиницистов покажут со временем, где, в каких случаях применим тот или иной антисептик растительного происхождения. Необходимо изучить способы подачи в организм фитонцидов лука, чеснока и других растений, нужно провести опыты совместной подачи фитонцидов этих и других растений, исследовать действие их на ткани лёгкого, на сердце и т.д. Но необходимо и решительно осуждать излишние увлечения и поспешные выводы.

В смелых поисках нельзя пренебрегать фитонцидами высших растений и антибиотическими веществами тех животных, к которым туберкулёзная палочка не приспособилась в ходе эволюции. Стрептомицин выдержал проверку временем и прочно введён в медицинскую практику при некоторых заболеваниях туберкулёзом. Несомненно, однако, что стрептомицин — не спасение человечества. Необходимы новые и новые поиски. Вероятно, будут обнаружены более мощные в отношении туберкулёзной палочки и менее вредные для нашего организма фитонциды среди высших растений, к которым наш организм в ходе эволюции приспособился, а туберкулёзная палочка нет. Какое растение сослужит решающую роль в борьбе с туберкулёзом, невозможно сказать.

Профессор микробиологии и фитопатологии Ф.В. Хетагурова

Микробиолог член-корреспондент Академии наук УССР профессор В.П. Тульчинская


Микробиолог С.И. Зелепуха

Микробиолог профессор Т.Д. Янович


Подполковник медицинской службы врач

И.Е. Новиков



Профессор биологии Ф.А. Гуревич

Геоботаник

А.А. Часовенная


Необходимы поиски антибиотиков животного происхождения, и именно среди тех животных, к которым туберкулёзная палочка биохимически не приспособлена. К смелой борьбе с туберкулёзом должны быть привлечены биологи. Имеется ряд биологических загадок, требующих разрешения. С точки зрения биолога, главная трудность медицины в борьбе с туберкулёзом заключается в том, что туберкулёзная палочка великолепно приспособилась к человеческому организму. То, что хорошо тканям лёгкого (нормальное кровообращение, постоянный приток воздуха, хорошее питание людей), хорошо и туберкулёзной палочке.

Конечно, туберкулёзному больному надо отлично питаться, быть на воздухе и т.д., чтобы его организм как можно лучше сопротивлялся болезни. Но лечение туберкулёза в будущем окажется, конечно, иным. Врачи сумеют создать ещё более благодатные условия для тканей наших лёгких и в то же время плохие условия для внедрившейся в лёгкие туберкулёзной палочки.

Узнав об удивительных свойствах фитонцидов, читатель вместе с нами будет с законным основанием и надеждой ждать от медицины всё большего и большего использования растений — тех замечательных подарков, которые в изобилии даёт нам природа в своей эволюции. И в то же время каждый вдумчивый человек не будет излишне торопить врачей, упрекать их в медлительности, в нежелании использовать фитонциды для лечения болезней, особенно таких, как туберкулёз. Конечно, понятны тяжёлые переживания больного. В отчаянии от затянувшейся болезни человек начинает ворчать на науку, на врачей, упрекать медицину в бессилии, а врачей в консерватизме.

Кто знает? Может быть, среди фитонцидов высших растений будут найдены вещества ещё более полезные, чем даже воистину чудодейственный пенициллин? Но не надо пренебрегать и теми фитонцидами, которые не дают сенсационных эффектов.

Да, не следует с пренебрежением относиться к обыденным и как будто хорошо уже изученным растениям. Вот пример. Корни валерианы! Растение, которому человечество могло бы поставить памятник — памятник при жизни, так как не предвидится конца использованию его людьми. Не будем обижать тех учёных-медиков, которые только и думают о «химически чистых» лекарствах, а сами, конечно, используют «нечистую валерианку» — всемирно известный комплекс веществ. Многие её полезные свойства ещё, наверное, и неведомы.

Любопытные наблюдения сделали М.Л. Ханин, А.Ф. Прокопчук, Л.А. Николаева, Л.В. Кривомазова, Ю.И. Сметанин — работники Кубанского медицинского института. Они впервые в науке испытали антимикробные свойства экстракта из валерианы на многих бактериях — на протее (очень стойком к фитонцидам микробе), на дизентерийной палочке, золотистом стафилококке, гемолитическом стрептококке и на других бактериях, а также на грибках, в том числе и больших «злодеях» вроде кандида альбиканс, могущих при сильном размножении в пищеварительном тракте человека вызывать заболевания — микозы.

Что же оказалось? Все испытуемые микробы так или иначе подавляются веществами валерианы, в том числе и те болезнетворные для человека бактерии (дизентерийная палочка и золотистый стафилококк), которые стойко выдерживали действие всех антибиотиков, применявшихся в лечебных учреждениях Краснодара.

Достойна всяческой похвалы смелая мысль — испытать такое обыденное, так сказать примелькавшееся, растение. Исследователи попытались получить и фитонцидный препарат для лечения кожных заболеваний, кандидозов слизистой оболочки полости рта и языка, вызываемых грибком кандида альбиканс. Удалось излечивать больных, которые до того безуспешно лечились другими лекарствами. Поражённые участки смазывали 10-процентным раствором экстракта валерианы в персиковом масле.

Можно привести и другие примеры с обыденными растениями. До чего знакомы всем ягоды чёрной смородины! Кажется, в течение тысячелетия и варенья варят из неё. Ягоды чёрной смородины были предметом многочисленных исследований. Однако... Софья Ивановна Зелепуха заинтересовалась вопросами: каковы особенности фитонцидов смородины; как они действуют на микробов сами по себе и совместно с узаконенными медициной пенициллином, стрептомицином, тетрациклином и другими антибиотиками? Оказывается, в 2—10 раз повышается антимикробная активность этих прославленных препаратов, если ими лечить в сочетании с настоями ягод чёрной смородины; при этом убиваются и те бактерии, которые к данному антибиотику нечувствительны, например дизентерийная палочка.

Напрашиваются многие мысли, касающиеся вопросов питания здорового человека, диеты больных после тех или иных операций, при разных инфекционных болезнях.

Случайно ли использование с давних времён врачами яблок в определённые периоды желудочных и кишечных болезней? Достаточно ли медицина воспользовалась фитонцидными свойствами обыденных пищевых растений — хрена, лука, горчицы, капусты, ягод земляники, брусники и других растений? Стоит ли, например, пренебрегать чёрной редькой, если учёные убедились в опытах на более чем ста видах микроорганизмов в её великолепных фитонцидных свойствах?

Многое обыденное выглядит по-особому в свете учения о фитонцидах... Люди издавна пьют чай. Мировое производство его достигает миллиарда килограммов в год. А всё ли мы знаем о лечебном действии разных сортов чая? Об алкалоиде кофеине, содержащемся в чае, хорошо известно, и врач уверенно скажет, кому можно, а кому нельзя пить крепкий чай, а вот фитонцидные свойства его только начали по-настоящему изучаться. В Туркмении, Узбекистане и других среднеазиатских республиках среди местных жителей, в особенности сельских, широко распространён в качестве напитка зелёный чай. Установлено, что он обладает бактерицидными свойствами, и прежде всего в отношении дизентерийной палочки, и что антимикробная сила разных сортов чая различна. С.И. Бердиева и другие учёные Туркмении получили бактерицидный препарат — отвар зелёного чая; 100 граммов сухого чая («Букет Грузии» или «Экстра») засыпают в эмалированную посуду с крышкой, заливают двумя литрами питьевой воды и настаивают 20—30 минут. Настой кипятят в течение часа и фильтруют. И этот просто приготовленный препарат излечивает дизентерию, используется при поносах и других заболеваниях.

Советская медицина с каждым годом делает всё большие успехи. Многие не знают, что современная научная медицина, в сущности, очень молодая наука, и весь путь медицины от творчества её основателей — Мечникова, Пастера, Боткина, Павлова, Коха, Вирхова, Листера и других учёных — есть исключительная и всё возрастающая победа разума не более чем за сто лет развития этой науки.

Всего 80—90 лет прошло со времени основания науки о бактериях, лет семьдесят тому назад впервые учёные увидели холерного вибриона, брюшнотифозную бактерию, туберкулёзную палочку и других болезнетворных микробов. Менее ста лет назад впервые стали перевязывать гнойные раны, смачивая повязки карболовой кислотой. Не зная действительных причин плохого заживления гнойных ран, хирургия была бессильна, и во время войн большинство людей умирало не от смертельных ран, а от совсем не опасных ранений. Микробы безнаказанно умерщвляли людей. Сотни тысяч погибали каждый год и от послеродовой горячки, укуса бешеных животных, холеры и многих других болезней.

В наши дни у каждого студента-медика больше знаний о болезнях и их лечении, чем было у самых талантливых учёных полсотни лет назад. Каков изумительный прогресс науки!

История научной медицины есть непрерывная победа разума над знахарством, света над тьмой. До чего же несправедливо поступают те, которые под влиянием личных тяжёлых обстоятельств готовы винить врачей в том, что они медленно используют новейшие достижения биологии, и в частности фитонциды. Не такое это простое дело. Нельзя давать человеку непроверенные лекарства. Ставить опыты на человеке и руководствоваться давно отжившими «авось» — преступление. Сначала надо проводить опыты на животных — мышах, крысах, кроликах, собаках, кошках, обезьянах. Да и здесь надо всячески бороться с жестокостью, не допускать без крайней надобности страданий животных.

Надо улучшать защитные свойства нашего организма

Науки не могут развиваться оторванно друг от друга. Учёные, желающие правильно использовать фитонциды для лечения болезней, должны работать совместно с физиологами, изучающими работу всех органов человека.

Наш организм устроен так, что все его отправления (дыхание, питание, работа мышц и т.д.) самым тесным образом связаны друг с другом. Организм является единым целым, а не собранием каких-то независимых частей (органов, тканей и клеток). Главенствующее значение в жизни здорового и больного организма имеет нервная система.

Биологи, врачи и химики должны обязательно руководствоваться павловским учением, чтобы быстрее превращать фитонциды в хорошие лекарственные средства, приготовлять полноценные фитонцидные препараты для лечения болезней, чтобы правильно решать вопросы, как подать организму фитонциды — через лёгкие ли, вводить ли их в кровь, с пищей ли, обязательно ли подавать фитонциды к месту болезни.

Мы уже писали, что самым надёжным бактерицидом среди всех открытых наукой является наш собственный здоровый организм. У нас много прекрасных защитных сил: клетки-фагоциты, которые могут «пожирать» непрошенно попавших в организм вредных бактерий; бактерицидные свойства желудочного сока и других жидкостей; в крови и других тканях могут вырабатываться особые противоядия — антитела против вредных веществ и микроорганизмов; кожа, являющаяся огромным препятствием для попадания микробов внутрь организма, и многое, многое другое.

Фитонциды и другие лекарственные вещества — существенные помощники организму, когда он сам не справляется с болезнью, с врагами из мира микробов. Но каким образом фитонциды могут выполнить роль губителей микробов, роль чудесных ядов?

В стеклянной чашке убить бактерии просто. Дают антисептик, и никакие другие вещества не мешают умертвить микробов. Не то в организме. Организм наш устроен очень хорошо, но, образно говоря, он глупый, и, когда врач даёт лекарство, организм далеко не всегда «понимает», что ему хотят помочь. Организм и лекарство встречает в штыки, оно чуждо ему, организм может скоро изменить до неузнаваемости лекарство в крови, пищеварительными соками, тканевыми жидкостями. Вот почему нельзя удивляться, что какое-либо лекарство великолепно убивает бактерий вне организма и оказывает очень слабое действие внутри организма. Бывает и наоборот.

Кто не знает, что хинин очень хорошо помогает против малярии и, будучи в крови, прекрасно убивает возбудителя болезни малярийного плазмодия. Это одноклеточный животный организм. Мало кто знает, однако, что в опытах вне организма хинин гораздо хуже убивает малярийного плазмодия. Из этого уже видно, что не так просто превратить тот или иной фитонцид в лекарственное средство: на основании якобы слабого действия на бактерий в опытах вне организма нетрудно, так сказать, пропустить хороший препарат, могущий приносить большую пользу при введении в организм. Если не следовать павловскому учению, то не удастся использовать даже превосходный фитонцидный препарат.

Допустим, нам надо убить патогенных простейших — трихомонад, вызывающих у женщин болезнь половых путей. Очень хорошо убивающий трихомонад в опытах вне организма фитонцид может уступать в полезности фитонциду, который убивает трихомонад медленнее, но зато действует лучше на ткани, выстилающие половые пути, и стимулирует через нервную систему защитные силы самого организма. Приведём яркий пример, который пояснит наши рассуждения.

В лаборатории ученика Ивана Петровича Павлова академика А.Д. Сперанского был поставлен следующий опыт. Перерезали все нервы, которыми снабжено ухо животного (положим, правое). Нервы другого уха не трогали. Затем в оба уха ввели микробов, вызывающих местное воспаление. Предварительно на оба уха наложили повязку с препаратом, очень мешающим заражению. Прошло некоторое время. Ухо с перерезанными нервами сильно заболело: оно покраснело, стало горячим на ощупь, отекло, то есть развилось настоящее воспаление. В то же время ухо с нетронутыми нервами оставалось почти совсем нормальным, воспаление не развивалось. Подобных примеров можно привести немало.

Куры невосприимчивы к сибирской язве, и можно безболезненно вводить в их организм сибиреязвенных микробов. Но кур можно сделать восприимчивыми к сибирской язве, если понизить температуру их тела градуса на два-три. Погрузим лапы курицы в холодную воду; если теперь мы введём в её организм бактерий сибирской язвы, она заболеет.

Живут вместе два человека. Один заболевает какой-либо болезнью, а организм другого сопротивляется и остаётся здоровым. Кишечные палочки, в огромном количестве населяющие наш пищеварительный тракт, безвредны для нас, но при некоторых нарушениях нормальной работы органов могут стать болезнетворными.

Учёные на основе творчества И.П. Павлова и И.И. Мечникова стали изучать не только, как убивают те или иные фитонциды микробов, но и какое действие фитонциды оказывают на наши ткани, на работу нашей нервной системы, помогают они или мешают собственным нашим защитным силам.

Из многочисленных поисков такого рода мы расскажем об исследованиях ленинградских врачей А.И. Гот-Лопаковой и Е.Г. Хахалиной. Они работали независимо друг от друга, но получили очень сходные результаты. Их интересовали два вопроса. Изменяется ли работа желудка, когда человек ест фитонцидные растения — лук, чеснок, редьку, хрен? Изменяются ли бактерицидные свойства фитонцидов, когда они попадают в пищеварительный тракт? Какое влияние на фитонцидные свойства, например лука, окажут слюна, желудочный сок и другие пищеварительные соки?

Важный для медицины вывод напрашивается из экспериментов Гот-Лопаковой и Хахалиной. Под влиянием пищеварительных соков происходит некоторое ослабление фитонцидов одних растений и, наоборот, усиление бактерицидных свойств фитонцидов других растений. Не менее интересно и то, что врачу Хахалиной удалось доказать большое влияние фитонцидов чеснока на продукцию желудком желудочного сока.

У больных с пониженной или повышенной продукцией желудочного сока один и тот же чесночный препарат приводил желудок к норме. Ясно, что действие фитонцидов чеснока не ограничивается убийством бактерий, они влияют и на работу окончаний нервов, на мышцы желудка, на давление в сосудах.

Особенно нуждаются в поощрении исследования по влиянию фитонцидов на нервную систему. Выясняется, что некоторые фитонциды наряду с противомикробным действием могут обезболивать, а некоторые фитонциды являются наркотиками — усыпляющими веществами.

Просьба к учёным-ветеринарам

Помнится, когда я начал писать книги о фитонцидах, с какой осторожностью и даже боязнью написал я несколько страничек о возможном использовании фитонцидов в ветеринарии — области, далёкой от моих знаний. И сейчас я, в сущности, не в праве говорить о профилактике и лечении животных. Недостаточно одного желания содействовать развитию науки, надо знать состояние её. И в то же время я не могу молчать, когда уверен, что учёные в области ветеринарии не имеют права проходить мимо биологического учения о фитонцидах. Казалось бы, всё благоприятствует животноводу и птицеводу, а также ветеринарным врачам развивать исследования фитонцидов. Можно ведь быть и более смелым в этих исследованиях, чем в области человеческой медицины, ибо на человеке нельзя экспериментировать, а на животных, как это ни грустно, ставить опыты приходится. Учёному-ветеринару должно помогать и то, что взаимоотношения между организмами многих животных и растений более ясны, чем взаимоотношения человеческого организма и растения.

Особенно много известно о жвачных животных и о кормовых растениях. А между тем фактов (конечно, странным и грустным) является невнимание животноводов и ветеринаров к высшим растениям, к учению о фитонцидах.

Ветеринария продолжает идти лишь по пути человеческой медицины, пытаясь применять в лечении животных только те антибиотики, которые создаются для человека. Трудно дать анализ такому странному состоянию ветеринарии. Ведь животноводы и ветеринары, образно говоря, живут со своими объектами в постоянном окружении фитонцидов. Корову и овцу, к примеру, и представить нельзя вне растительного корма, вне пастбища, вне трав, вне летучих фракций фитонцидов.

Может быть, невнимание к фитонцидам определяется причинами, не относящимися к самой науке, а больше психологическими? Может быть, животноводу и ветеринарному врачу приходится опасаться упрёков в «знахарстве», в «стародедовских приёмах», если они уделяют большее внимание тому, что едят домашние и сельскохозяйственные животные, чем дышат они в условиях лугов, степей, лесов?

Прекрасное начало исследованиям фитонцидов в интересах ветеринарии положил в своё время известный учёный В.И. Полтев, но оно так и осталось началом. Пусть сказанное не звучит упрёком моему другу: пишу об этом лишь с оттенком грусти и сознаю, что каждый учёный влюбляется в свои научные задачи и не хватает времени и сил откликаться на «чужие» проблемы.

Инициатива новых исследований, как и в разработке многих вопросов проблемы фитонцидов, принадлежит украинцам. Киевлянка А.С. Бондаренко изучала фитонцидные свойства кормовых растений. Шестьсот видов растений исследовала. Кормовые растения заслуживают этого!

Сложные и загадочные процессы совершаются в желудочно- кишечном тракте жвачных животных. Микроорганизмы играют большую роль в пищеварении травоядных животных, они верные друзья животного, так как в результате деятельности микроорганизмов формируются важные для животного вещества, не содержащиеся в поедаемой траве. В пищеварении жвачных участвуют микроорганизмы, разлагающие целлюлозу; микроорганизмы, играющие роль в строительстве жирных кислот, витаминов. Микроорганизмы участвуют в разложении белков и во многих других процессах.

Особенно таинственна до сих пор та часть пищеварительного тракта жвачных, которая называется рубцом. Этот прозаический орган — настоящая поэзия для исследователя! Массу загадок таит ещё рубец. Если распутать их, наверное, много значительного можно сделать не только для животноводства и ветеринарии, но и для медицины.

Травоядные! Вот уж кто настоящие дети растений. Кишечный тракт их, особенно рубец, — это сложнейшее сообщество микроорганизмов, «любящих», «нейтральных» и «ненавидящих» друг друга, а также друзей животного, их добрых сожителей — симбионтов. Но много и вредных бактерий может попасть в желудочно-кишечный тракт коровы, овцы или лошади. Состязание микроорганизмов между собой и их влияние на организм животного происходят на основе процессов обмена веществ, и, конечно, не последнюю роль играет продукция фитонцидов.

Перед учёным-животноводом возникают вопросы: каковы фитонцидные свойства кормовых растений, какое влияние они оказывают на микроорганизмы желудочно-кишечного тракта, на различные пищеварительные функции? Нельзя ли воспользоваться фитонцидами определённых кормовых растений для предупреждения заразных заболеваний, для борьбы с болезнетворными микробами? Нельзя ли создать новые антибиотические препараты из кормовых растений, более полезные для животных, чем те препараты, которые используются в человеческой медицине?

Уже говорилось, что А.С. Бондаренко и её коллеги В.А. Приходько, Г.Т. Петренко, А.А. Мещеряков и Т.И. Скоробогатько изучили фитонцидные свойства свыше 600 видов кормовых растений, произрастающих на полях (в культуре) и на природных сенокосах и пастбищах Украинской и Туркменской республик. Все они в той или иной степени, бактерицидны, по, конечно, фитонциды каждого растения губительно действуют не на все испытанные бактерии, а на определённые группы их. Так, фитонциды дикорастущего многолетнего растения псоралеи костянковой из семейства бобовых сильно действенны в отношении грамположительных бактерий, в очень небольших концентрациях полностью подавляют туберкулёзную палочку, стрептококк, золотистый стафилококк, возбудитель дифтерии. Бондаренко нашла фитонциды, активные в отношении возбудителей сибирской язвы, рожи, дерматофитов и других патогенных для сельскохозяйственных животных микроорганизмов.

Бондаренко обосновала ряд интереснейших для биологии проблем. Так, она доказала, что жизнь многих бактерий, ответственных за скисание молока, подавляется фитонцидами некоторых кормовых растений. Конечно, возникает вопрос: не оказывает ли влияние скармливание определённых растений на сроки хранения молока? Бондаренко приводит пример, что скисание молока, надоенного от коров, получавших силос из борщевика Сосновского, наступает на 8—10 часов позднее обычного.

Напрашиваются мысли о том, не следует ли давать животным перед убоем растительный корм, фитонциды которого, грубо говоря, пропитали бы все ткани, что благоприятно сказалось бы на разрешении задач о способах хранения мяса.

Мне не стыдно вспомнить, как два непричастных к ветеринарной науке человека: покойный академик А.А. Заварзин и я, не имеющие отношения к вопросам хранения мяса, рассуждали, а нельзя ли перед убоем свиней вводить в их кровеносную систему фитонцидные противомикробные жидкости с тем, чтобы день-другой они поддерживали ткани трупа в активном противомикробном состоянии. И причиной таких мечтаний (может быть, и справедливых) в прозаических вопросах хранения мяса свиней было, конечно, далеко не только то, что эти мечты родились в голодные дни военных лет, когда не только свиное мясо, а и кусочек чёрного хлеба был для нас дороже платины.

Наверное, это влияло на мечты, но мы располагали вполне научными наблюдениями нашего коллеги и друга, тогда доцента Томского медицинского института, ныне академика Академии медицинских наук И.В. Торопцева, специалиста по болезненному состоянию тканей человека. Он выполнил превосходную докторскую диссертацию о том, какое влияние оказывают фитонциды пищевых растений на ткани лёгких, почек, печени и других органов кролика. Эти фитонциды подавались в организм животного путём вдыхания им летучих фракций. Много интересного описал Торопцев, в частности и то, что если кролик подышал фитонцидами чеснока, то долгие дни после этого все ткани его ещё пахнут чесноком. Я и сам ставил такие опыты.

Возникают важные проблемы для науки. Не мешает их разрабатывать в интересах животноводства и ветеринарии. Уж если мы «залезли» в чужую область исследования и даже предались откровенным сентиментальным воспоминаниям, то будем откровенны до конца. Например, нельзя ли объяснить давно известный, но непонятный факт долгой сохранности трупов клестов тем, что эти птицы, поедая семена хвойных, пропитываются их фитонцидами?

Однако мы отклонились от вопросов ветеринарии. Возвратимся к работам Бондаренко и её товарищей. Мне кажется, вполне обоснованы следующие важные выводы, к которым пришли исследователи: в процессе эволюции травоядных животных, проходившей в теснейшем контакте с кормовыми растениями, нормальная микрофлора желудочно-кишечного тракта должна была адаптироваться к веществам растений, наиболее часто употребляемых животными в пищу, но высокие их концентрации, по-видимому, оказывают определённое действие на отдельных представителей микроорганизмов пищеварительного тракта, являясь, вероятно, одним из факторов их естественного равновесия.

Среди кормовых растений существуют виды, обладающие высокой антимикробной активностью. Возможно, ими в большинстве случаев окажутся растения, не занимающие значительного места в питании травоядных животных при благоприятных условиях их кормления. Можно предположить, что определённое содержание таких видов растений в кормовых рационах животных будет оказывать профилактическое и лечебное действие при некоторых заболеваниях животных, ускорять их рост и пр. С другой стороны, вероятно, длительное скармливание животным больших количеств растений, продуцирующих высокоактивные антибиотики, может вредно влиять на животных, губительно действуя на полезную микрофлору их пищеварительного тракта.

Изучение всех этих и других вопросов, связанных с продуцированием кормовыми растениями антимикробных веществ (а также веществ, стимулирующих микрофлору пищеварительного тракта животных), будет способствовать успешному развитию животноводства.

Сообщим здесь об отдельных исследованиях деятелей ветеринарии. Некоторые из них, может быть, представляют лишь исторический интерес. Однако они могут способствовать расширению исследований по использованию фитонцидов.

Около тридцати лет назад молодой учёный И.Н. Гриценко пытался помочь пчёлам избавиться от одной ужасной болезни. Пчёлы, как и другие животные, имеют свои заразные болезни. Болеют взрослые пчёлы, болеют и личинки. Из болезней расплода самой страшной является европейский гнилец. Виновник этой болезни — бактерия плутон. В лаборатории В.И. Полтева научились взращивать её на искусственной среде. Заболевают этой болезнью личинки пчелы, да и то лишь, как правило, только 3—4-дневного возраста. На рис.59 показано развитие личинки. Через 3 дня после откладки самкой яйца из него выходит личинка. В течение первых двух дней личинка питается только личиночным кормом, который перед выходом личинок из яйца откладывается пчёлами-кормилицами. А с 3-го дня пчёлы подмешивают в корм пергу20 и мёд. На 6-й день пчёлы-кормилицы уже не дают пищи личинке, она запечатывается крышечкой и превращается в куколку. За время развития личинка посещается пчёлами-кормилицами 8000 раз, и за 5 дней вес её увеличивается более чем в 1300 раз.

Как же заражаются личинки европейским гнильцом? Через корм. Взрослые пчёлы не болеют европейским гнильцом, а являются носителями бактерии плутон. При кормлении заражённым мёдом не все личинки погибают, часть личинок более старшего возраста, будучи инфицированной, однако, не погибает. Эти личинки продолжают развиваться во взрослых пчёл, пчёлы становятся кормилицами молодых личинок и заражают их. Болезнь пчелиной семьи усиливается.

Рис.59. Развитие расплода пчелы.

а — вид ячеек сота сверху; б — вид сбоку: 1—3 — развитие яйца, 4 — личинка, вышедшая из яйца, 5—9 — развитие личинки. Поражаются европейским гнильцом почти исключительно личинки на стадиях 6 и 7.


На рис.60, а дана фотография нормального расплода. Видны нормальные ячейки с развивающимися в них нормальными личинками. Наверху — мёд. На рис.60, б сфотографированы личинки, поражённые европейским гнильцом. Личинки через 30—40 часов после заражения становятся беспокойными, положение их меняется, они тускнеют, и теперь они мутно-белые.

Рис.60. Пчелиные соты.

а — нормальный сот с нормальным расплодом; б — сот с расплодом, поражённым европейским гнильцом, — наряду с нормальными личинками видно много белесовато-мутных больных личинок.


Европейский гнилец — этот бич пчеловодства — появляется в первой половине лета (после похолоданий) при недостатке в гнезде корма, прекращении медосбора. Как вмешаться пчеловоду в жизнь больной пчелиной семьи? Как убить бактерию плутон? Надо оценить научную смелость Ивана Гриценко, который решил воспользоваться фитонцидами. Трудна была эта задача. Легче убить, например, дизентерийную палочку, так как бактерия не приспособилась к растениям и легко найти фитонциды, к которым она нестойка.

Вся жизнь пчелы и её личинок неразрывно связана с растениями, цветами. Заранее можно было ожидать, что как сама пчела, так и бактерии, которые вызывают у неё болезни, должны быть очень хорошо приспособлены к фитонцидам разнообразных растений, иначе они не могли бы жить. Выходит, что нелегко найти фитонциды, которые убивали бы бактерию плутон да к тому же были бы безвредны для организма пчелы и её личинки. Так и оказалось. Гриценко изучил влияние фитонцидов около ста растений на возбудителя европейского гнильца, и лишь немногие явились бактерицидными. Достаточно сказать, что такие сильные фитонциды, как фитонциды чеснока и лука, проявляют очень слабое убивающее действие, да и то лишь через сутки и даже более.

Исключительно интересно и то, что фитонциды цветов 16 исследованных растений не оказали никакого действия. Да это и понятно. Пчела, а значит, и бактерия плутон являются постоянными гостями цветов. Обычная пища пчелы — пыльца и нектар цветов. Образно говоря, вся пчела, её личинки и бактерии, которые к ним приспособились, — это концентраты, «консервы» цветов. Следовательно, и мёд должен обладать фитонцидными свойствами.

И вот Иван Гриценко, не отчаявшись после многочисленных неудач, добился победы. Он воспользовался тем, что к различным органам и частям растений приспособились разные микробы.

Фитонциды подземных частей растений отличаются от фитонцидов надземных органов. Бактерия плутон оказалась совершенно беспомощной перед действием фитонцидов корней некоторых растений, особенно растения, называемого кровохлёбкой лекарственной. Наука всё больше выясняет, что это, казалось бы достойное уничтожения, сорное растение, в огромных количествах произрастающее почти везде в нашей стране, является хорошим другом и врача, и ветеринара. Наверное, придётся вводить его в культуру. Мы уже писали, что им пользуются для лечения дизентерии. Пригодилось оно и ветеринарам.

Это многолетнее травянистое растение (см. рис.56). Корневище и корень мощные, деревянистые. Гриценко измельчал высушенные корни, заливал их прокипячённой водой из расчёта одна весовая часть корней на 9 частей воды. Настаивал целые сутки, в течение 20 минут нагревал в особом приборе до 110 градусов, освобождал настой, пропуская его через вату или марлю, от твёрдых частичек. Вот и готово лекарство для пчёл. К пастою кровохлёбки прибавлялся сахар (5 процентов). Это лекарство великолепно убивает бактерию плутон в опытах вне организма пчелы.

Пчёлы с охотой едят приготовляемое для них сладкое лекарство. При скармливании больной семье в количестве около четверти литра на межсотовую улочку пчёл 3 раза с промежутком в 5 дней больная европейским гнильцом пчелиная семья освобождается от болезни. Большое дело сделал Иван Гриценко! Смелость исследователя дала полезные плоды.

Другой молодой учёный В.Г. Черепов выявил много интересных фактов о влиянии микроорганизмов на организм пчёл-трутней, маток и расплода. Микроорганизмы могут быть и прекрасными сожителями с пчёлами, их симбионтами.

Противодействие микроорганизмов друг другу благодаря выделению ими фитонцидов может также иметь значение для жизни пчёл. Черепов скармливал пчёлам (с перерывами), начиная с пятидневного возраста, экстракты лука, чеснока и хрена в дозах по 25 граммов на литр сахарного сиропа и обнаружил, что продолжительность жизни пчёл увеличивается в некоторых случаях почти на треть, а при беспрерывном скармливании лука в той же дозе — почти наполовину (40 процентов).

Уж если мы решили говорить о болезнях пчёл, необходимо сказать несколько слов о значении для медицины великой труженицы пчелы. Вся её деятельность, в том числе и «строительная», связана с растениями, с Солнцем. Чудесен продукт её жизнедеятельности — мёд. Это настоящий «концентрат» Солнца, фитонцидов и собственных целебных пчелиных сил. Сомневается ли кто-нибудь в наше время в том, что лечебные свойства мёда отчасти связаны с его фитонцидными свойствами? Медицину давно привлекали и целебные свойства пчелиного яда и маточного молочка.

Много интересного принесли исследования о прополисе. Особенно велика заслуга В.П. Кивалкиной и других казанских учёных. Прополис называют ремонтно-строительным материалом в улье, пчелиным клеем, узой, пчелиной или восковой смолой. Не так ещё ясны все подробности образования прополиса, но совершенно очевидно, что это очень сложное вещество растительного и животного происхождения. Пчела собирает с растений прополис не в готовом виде. Это и смолистые вещества, и пыльца растений, и воск. В прополис входят выделения пищеварительных веществ самой пчелы.

Растительное сырьё, используемое пчелой при производстве прополиса, обладает фитонцидными свойствами, а они, вероятно, умножаются на антибиотические свойства выделений тканей самой пчелы. Вот почему не вызывают сомнения результаты опытов Кивалкиной и других казанских учёных, убедившихся в большой антимикробной силе прополиса. И воск, отделённый от прополиса, обладает антимикробным действием. Приготовлены препараты из прополиса, которые Кивалкина рекомендует при лечении многих заболеваний сельскохозяйственных животных: некробациллёза, гнойных ран, стафилококкового мастита, ящурных поражений крупного рогатого скота, ожогов и др. Прополисовое молоко и водно-спиртовая эмульсия могут применяться для предупреждения желудочно-кишечных заболеваний молодняка и как средство, стимулирующее их рост и развитие.

Пчела, которой давно восхищается человечество, окажется, вероятно, и хорошей природной аптекой, готовящей не одно прекрасное лекарство.

Немного о вирусах

Не все заразные болезни вызываются бактериями и грибками. Ещё в конце прошлого столетия русский учёный Д.И. Ивановский доказал это, изучая причины заболевания растения табака, известного под названием мозаичная болезнь табака (табачная мозаика). Листья делаются пятнистыми, сморщенными; болезнь явно заразная, передаётся от больного растения здоровому, а виновника заболевания не удавалось увидеть под микроскопом.

Ивановский выжал сок из листьев больных растений и отфильтровал его через фарфоровые пластинки со столь мелкими порами, что ни одна бактерия не могла пройти через них. Капли отфильтрованного таким образом сока учёный вводил в ткани здоровых растений, и, несмотря на отсутствие бактерий, растения заболевали. Было очевидно, что возбудителем заболевания являются не бактерии, а какие-то ещё более мелкие живые существа. Так было положено начало открытию вирусов — не менее опасных врагов человечества, чем патогенные бактерии и грибки.

Многое узнала наука о вирусах, и мы теперь можем видеть их, только не в обычный микроскоп, который увеличивает предметы лишь в 3500 раз, а в электронный, дающий возможность фотографировать, увеличивая в 50—500 тысяч раз!

Устройство вирусов по сравнению с бактериями кажется очень простым. Это палочки, или шарики, или тельца, напоминающие по форме теннисную ракетку. Длина таких телец обычно не более 300 миллимикрон. Сколь малы эти существа! Ведь миллимикрон — одна десятимиллионная часть сантиметра!

А что говорят химики об этих существах? Они состоят из самых важных соединений, без которых не может быть проявлений жизни, а именно из белков и нуклеиновых кислот. «Сердцевиной» вируса является нуклеиновая кислота. Она как бы одета слоем белка. Без клеток растений или животных вирусы существовать не могут. Как правило, вирусы строго приурочены к жизни в клетках совершенно определённых организмов. Нет таких видов вирусов, которые жили бы и в клетках растений, и в клетках животных. Вирус бешенства, например, связан с жизнью немногих организмов: человека, собаки, волка и грызунов. А большинство видов вирусов таково, что каждый приспособился лишь к одному какому-либо растению или животному. Живут вирусы не так, как все другие существа, у них нет ни дыхания, ни брожения. Не поглощают они и пищу. Когда попадает вирус в клетку, например вирус гриппа в клетки, выстилающие нос человека, или вирус табачной мозаики в клетки листа табака, то клетки заболевают, обмен веществ их нарушается, протоплазма начинает, образно говоря, работать не на себя, а на внедрившийся вирус: теперь в клетке строятся белки не для самой клетки, а такие, которые свойственны данному вирусу. Очень быстро в клетке создаются новые и новые вирусные частицы, вирус размножается. Клетки тканей заболевшего растения погибают.

Вирусы пока далеко ещё не покорены человечеством. Много страданий приносят вирусы людям и домашним животным, и многие бедствия терпит от них народное хозяйство. Существует более тысячи вирусных болезней растений. Известны и десятки вирусных болезней животных и человека; среди них и сравнительно безобидные, вроде насморка, но и такие тяжёлые, как энцефалит, полиомиелит, некоторые виды злокачественных опухолей, бешенство и др. До сих пор ещё свирепствуют эпидемии гриппа — болезни также вирусного происхождения. Медицина и ветеринария разработали много проверенных жизнью мер, ослабляющих вредоносное действие вирусов на наш организм и организм домашних животных. Но до сих пор медицина почти не располагает химическими веществами — препаратами, которые убивали бы вирусы. Легче оказалось убить туберкулёзную палочку, чем вирусы.

Нет ещё настоящей управы на вирус. Нет таких веществ, которые гарантированно убивали бы вирусы так же, как убивает бактерии, например, пенициллин. Но, кажется, «химическая управа» над ними возможна. Помогут фитонциды.

Профессор Д.Д. Вердеревский убеждён, что иммунитет растений к вирусам подчиняется тем же законам, которые открыты в отношении бактерий и грибов. Главным фактором естественного иммунитета растений к вирусам являются фитонциды. С абсолютным большинством вирусов каждый вид растения справляется хорошо, и лишь некоторые вирусы в ходе эволюции преодолевают вредоносное влияние фитонцидов и становятся болезнетворными для данного вида растения.

Так ли это? Вопрос, конечно, ещё не бесспорен, но множество фактов действительно говорит за то, что в живых тканях растений и в свежевыжатых из растительных тканей соках содержатся какие-то вещества, не допускающие размножения вирусов или, точнее сказать, их «репродукции». На спорных вопросах мы остановимся в конце этой книги.

Много потрудился при изучении факторов иммунитета паслёновых к вирусу табачной мозаики ученик Вердеревского член-корреспондент Молдавской Академии наук М.Я. Молдован. Он измельчал в ступке листья исследуемых растений — табаков и помидоров. Затем отжимал сок, к нему прибавлял вирус табачной мозаики. Контролем служили те же вирусы, но находившиеся не в фитонцидных соках растений, а в воде. Не будем рассказывать подробности, интересующие узких специалистов. Главное заключается в том, что соки растений, более стойких к вирусу табачной мозаики, сильнее подавляют его, чем соки восприимчивых растений.

Воспользовался учёный и самой современной техникой видения мельчайших частиц — электронным микроскопом. Он подвергнул вирус табачной мозаики действию различных экстрактов из листьев дурмана, а в других опытах — из листьев табака и иных паслёновых растений.

О чём же рассказала Молдовану электронная микроскопия? На рис.61, а — фотография нормального вируса табачной мозаики. Мы видим палочки длиной 300 миллимикрон и в поперечнике 15 миллимикрон.

Под влиянием фитонцидных клеточных соков семян табака, а также сока сахарной свёклы, лука или чеснока через несколько часов размножение вирусных частиц резко подавляется. Например, в экстракте из семян табака в микрокапле определённою размера окажется всего 6 вирусов, а в контрольной такой же капле их 784. Под влиянием фитонцидов семян табака происходит лизис («растворение») вирусных частиц. В этих случаях (рис.61, б) мы не увидим нормальных вирусов, а заметим лишь кусочки разрушенных вирусных частиц.

Рис.61. Вирус табачной мозаики.

а вирусы; б — разрушение вирусов под влиянием фитонцидов семян табака, видны остатки вирусов.


Рис.62. Агрегация вирусных частиц под воздействием сока алоэ.

Влияние других фитонцидов сказывается в том, что вирусные частицы как бы слипаются. Это имеет место в случае действия фитонцидов сока алоэ или агавы (рис.62). И другие наблюдения сделал Молдован. Он изучил действие па вирус табачной мозаики сока сахарной и столовой свёклы, петрушки, смородины, липы, капусты, агавы, алоэ и иных растений. Главный вывод: растительные вещества влияют на сам вирус, а не на клетки хозяина. Как видим, интересное начало положено молдавскими учёными в борьбе с вирусами.

Положено начало (именно только начало!) и в изучении влияния фитонцидов на вирусы, вызывающие болезни животных.

В 1954 году в возрасте 86 лет умер прекрасный человек, большой и скромный учёный, доктор Василий Гаврилович Ушаков. Его называли «совестью медицинского Ленинграда». Он был в конце прошлого столетия одним из первых учеников ещё молодого тогда И.П. Павлова, свидетелем работ великого И.И. Мечникова и Луи Пастера. Мечников в Одессе, а Ушаков вместе с другими учёными в Петербурге создали первые в России медицинские учреждения по борьбе с бешенством — пастеровские прививочные станции. Ушаков был лучшим в СССР знатоком вирусов, и особенно вируса бешенства. Будучи горячим сторонником исследований фитонцидов в интересах медицины, Ушаков вместе с Филатовой и мною поставил разведывательные опыты по влиянию фитонцидов чеснока и лука на вирус бешенства. Известно, что если кусочек мозга бешеного животного вводить здоровому, то неизбежно развивается болезнь. Мы были весьма удивлены, увидев, как сильно ослабляется или даже совершенно прекращается действие «бешеных» мозгов, если перед введением здоровому организму подержать их в течение десятка минут в посуде с летучими фитонцидами чеснока или лука. Увы! Со смертью Ушакова эти опыты были прекращены.

В настоящее время благодаря открытиям других учёных обоснована полная уверенность в том, что фитонциды пригодятся медицине и ветеринарии. Пионером работ по влиянию фитонцидов на вирусы был Василий Гаврилович Ушаков. Но, конечно, исследование Ушакова, Филатовой и моё о вирусе бешенства носило самый предварительный характер и представляет лишь теоретический интерес хотя бы уже потому, что вирус бешенства, этот враг человечества, давно покорён медициной. Знаменитый французский учёный Луи Пастер ещё в прошлом веке дал верное оружие борьбы против бешенства — прививки, полностью останавливающие развитие болезни человека после укуса его бешеным животным.

В этой книге я с особым удовольствием вспоминаю имена двух скромных советских учёных, сделавших важные шаги на пути использования фитонцидов в борьбе с вирусами. Одно открытие принадлежит заслуженному ветеринарному врачу РСФСР Ф.М. Спиридонову. Благодаря смелой научной инициативе ему удалось разработать новые меры борьбы с ящуром. Это заразная болезнь крупного рогатого скота, свиней, овец, оленей, а также диких животных — серн, козуль, антилоп, яков, зубров. Ящур очень заразная болезнь, она быстро распространяется, поражает всё поголовье стада и приводит многих животных к гибели, или они теряют полезные человеку качества.

В 1952—1953 годах в некоторых хозяйствах Тамбовской области ящур вызвал большое бедствие: погибло много молодых животных, на два месяца были закрыты сенные пункты в Мичуринске, выживший молодняк оправился лишь через год-два. Виновником ящура является чрезвычайно заразный вирус, выделяющийся разными путями из организма заболевшего животного (через слюну, молоко, мочу). Трудно уберечь здоровое животное от заболевания ящуром. Достаточно тысячной доли капли заражённого материала, чтобы вызвать болезнь. Вирус ящура очень стоек к внешней среде. В замороженном состоянии он может сохранять свою силу месяцами. В замороженном мясе больных животных вирус ящура может сохраняться до 150 дней, в мёрзлом навозе он остаётся жизнедеятельным более 40 дней.

Заболевшее животное впадает в лихорадочное состояние, температура тела повышается до 40—41 градуса Цельсия, появляются другие признаки болезни. На рис.63, а изображено больное животное. Обильно тянущимися вниз нитями выделяется слюна, образуя пенистую массу в уголках рта. Через день, два, три от начала заболевания на слизистой оболочке рта, на вымени и в других местах появляются пузырьки, которые затеи лопаются, и на их месте остаются разной величины язвы — ярко-красные влажные участки больной обнажённой слизистой оболочки (рис.63, б). Ящуром могут заболеть и люди. К счастью, это случается очень редко. В ротовой полости, а также на руках, на ступнях ног появляются пузырьки и язвы (рис.64).

Рис.63. Ящур у крупного рогатого скота.

а — больная ящуром корова; б — язвы на нижней и верхней губах у больной ящуром коровы


Рис.64. Поражение ящуром рук у человека

a — на ладони видно много пузырьков; б — видны язвы.


Что же сделал Спиридонов? Он создал так называемую противоящурную фитонцидно-тканевую вакцину, которую с успехом применил в разгар эпидемии в угрожающих ящуром хозяйствах с предупредительной целью против ящура крупного рогатого скота и свиней. Не будем говорить подробно о приготовлении вакцины, отметим лишь, что в её состав введены фитонциды... тополя. Да! Фитонциды листьев душистого тополя. В августе-сентябре в тамбовском лесу Спиридонов собирал листья этого дерева, высушивал их в затемнённых местах, измельчал, помещал в марлевые мешочки, промывал в воде, отжимал и заливал крепким спиртом. Полученный пастой отфильтровывался и использовался при изготовлении вакцин. Фитонциды тополя надёжно ослабляют вирус ящура, содержащийся в вакцине, устраняют его злокачественность. Спиридонову требовалось показать целебную силу новой вакцины на практике. Как же он поступил?

Уверенный в своей правоте, учёный предложил и осуществил следующий смелый опыт перед комиссией специалистов — знатоков болезней рогатого скота. 10 и 17 мая 1954 года 130 коровам колхоза «Красный тулянец» Рассказовского района Тамбовской области (за исключением двух животных) была введена шприцем под кожу новая противоящурная вакцина в количестве пяти кубических сантиметров каждой корове. Через 9 дней после второго введения вакцины с целью проверки действенности её были взяты для исследования девять вакцинированных коров и те две контрольные, которым вакцина не вводилась. Все одиннадцать коров были заражены злым вирусом ящура путём нанесения заразного начала зубной щёткой на слизистую оболочку верхней губы. После этого все коровы содержались в общем открытом загоне, на одном выпасе площадью в один гектар. Водопой производился из общей колоды. Нетрудно представить себе, как волновался Спиридонов в ожидании результата опыта!

Итак, 26 мая девяти вакцинированным, коровам и двум контрольным был введён вирус ящура, и создатель новой вакцины должен был целый месяц, до 26 июня, нетерпеливо ждать результатов смелого опыта. Ежедневно утром и вечером измерялась температура коров, и комиссия часто изучала состояние их здоровья. Вакцина выдержала проверку! У вакцинированных коров в течение месяца не было обнаружено никаких признаков ящура, и температура животных оставалась нормальной. Что же случилось с контрольными коровами, которым, как и вакцинированным, введено было в одно и то же время и в таком же количестве заразное начало? Через двое суток они заболели ящуром в тяжёлой форме. После этого Спиридонов использовал своё предохранительное лекарство в борьбе с ящуром, и фитонциды тополя уже играли полезную роль.

Много лет прошло после открытия Спиридонова, но оно не стало достоянием практики. Почему? Автор этой книги не вправе решать вопросы ветеринарии, но он обязан воспользоваться своей книгой как открытым письмом и задать вопросы. В самом деле, почему не прислушались к наблюдениям Спиридонова? Вскрыты какие-либо ошибки? Или мешает скептицизм в отношении фитонцидов? Или открыты более действенные средства борьбы с ящуром? Да, конечно, наука идёт вперёд. Созданы действенные вакцины против ящура, но уже были случаи появления таких типов вирусов, против которых вакцины оказались бессильными.

Имя другого исследователя, изучавшего влияние фитонцидов на вирусы, — Вера Петровна Короткова, сотрудница Института экспериментальной медицины в Ленинграде. В скромной роли лаборанта-вирусолога, в обстановке постоянных сомнений со стороны работников лаборатории, из года в год Короткова искала химические средства борьбы с вирусом гриппа. Изучив многие вещества, она решила заняться и фитонцидами высших растений. Она взяла из нашей лаборатории ряд фитонцидных препаратов и поразилась тем, что некоторые из них подавляют размножение вируса гриппа. Заинтересовали Короткову фитонциды листьев того же тополя, фитонциды антоновских яблок, корней кровохлёбки, кизила и в особенности листьев эвкалиптовых деревьев. Самым полезным оказался эвкалипт прутьевидный. В соприкосновении с фитонцидами этого дерева вирус гриппа прекращает размножаться, что и выяснила очень подробно Короткова в опытах вне человеческого организма, на развивающихся куриных зародышах, которые учёные используют в исследованиях вируса гриппа. Короткова положила начало изучению влияния эвкалиптового препарата на вирус гриппа у людей.

Если орошать жидким препаратом из листьев эвкалипта полость рта и зев людей, у которых в этих местах имеется вирус, то уже через один час заметно подавление приживляемости вируса к слизистой оболочке верхних дыхательных путей. Это ещё далеко не лечение гриппа фитонцидами; потребуется много труда, чтобы приготовить фитонцидные препараты, гарантированно излечивающие от гриппа или предупреждающие заболевание, но превосходное начало работами Коротковой уже положено.

Доктор В.М. Коротков успешно применил фитонциды чеснока при гриппе и катарах верхних дыхательных путей во время вспышек гриппа в 1954, 1955 и 1959 годах. Под наблюдением было 10 117 больных. Доктор Коротков в профилактических целях употреблял чеснок, а также и лечил чесноком заболевших гриппом. Хотя автор этих строк не врач и, конечно, не намерен рекомендовать читателям способы использования чеснока, он решается рассказать подробности наблюдений Короткова. Его больные получали внутрь 3 раза в день по 20 капель спиртовой настойки чеснока или чесночный сок по 8 капель в нос каждые три часа 3 раза в день, по 5—6 капель 10-процентной спиртовой настойки чеснока или 10-процентного чесночного сока на физиологическом растворе с новокаином.

Постельным больным доктор Коротков рекомендовал давать каждые три часа по 8 капель чесночного сока на столовую ложку молока, подогретого до 45—50 градусов Цельсия, до исчезновения катаральных явлений и снижения температуры. Рекомендовалось применять фитонциды чеснока при ежедневных двукратных ингаляциях по 10 минут. Результаты были превосходными.

С этими наблюдениями перекликаются не менее успешные попытки врача И.Е. Новикова. О его смелых способах использования фитонцидов при лечении желудочно-кишечных заболеваний мы уже говорили. Но он использовал также изобретённый им ингалятор и для лечения больных гриппом. И опять- таки летучими фитонцидами чеснока.

Случайно ли всё это? Не боясь возбудить гнев скептиков-медиков и дать повод упрекнуть в знахарстве, скажу откровенно: пока не будут раскрыты все тайны вируса гриппа и его взаимоотношений с клетками наших тканей, пока не будет найдена настоящая управа на вирус, дурно пахнущий чеснок останется одним из лучших средств против гриппа.

Перспективны поиски противовирусных химически чистых веществ растительного происхождения. С.А. Вичканова и Л.В. Горюнова испытали 107 соединений — алкалоиды, сапонины, полифенолы. Среди этих веществ особенно интересным оказался госсипол из хлопчатника шерстистого. Продолжительность жизни мышей, которым вводили вирус вместе с госсиполом, значительно больше, чем тех, которых заражали вирусом без этого вещества. Подобные поиски следует продолжить.

К сожалению, ещё недостаточно химиков работает вместе с врачами. Ведь медицине для борьбы с гриппом надо дать более совершенный препарат, чем водная или спиртовая вытяжка фитонцидов из листьев растений. Не всякий хороший химик готов рисковать и тратить свои силы на улучшение фитонцидных препаратов против вирусов. Оно и понятно, если вспомнить, сколько было забраковано научной медициной противовирусных средств. Это неплохо, так как заставляет учёных всесторонне изучать новые лекарства, прежде чем врач отважится лечить больного. Но всякие излишества вредны, не полезны и излишние сомнения. Скептицизм должен иметь границы и следует приветствовать новаторов в науке, в частности врачей, пытающихся заставить фитонциды служить подспорьем нашему организму в его борьбе с бактериальными, грибковыми и вирусными заболеваниями. Конечно, надо помнить, что наука — не поделка сапог по готовому стандарту, и нельзя обвинять учёных, если в результате трудной длительной работы могут получиться плохие «научные сапожки», которые приходится браковать. Это не позорно, такой «брак» почти неизбежен в науке.

История науки богата трагедиями учёных. Не раз новое встречалось в штыки. Надо помнить об этом и давать «зелёную улицу» тем новаторским поискам, которые заведомо не могут принести вреда.

Медицина начала использовать... туманы. В кубическом сантиметре городского воздуха содержится от 10 до 100 тысяч мельчайших частиц. Это твёрдые частицы (пыль), но это и частицы жидкости — туман или смешанного характера — дым. Всем им дают название аэрозолей. Медицина пытается применить аэрозоли для предупреждения заболеваний и в лечении человека.

Лекарства можно дать в воздух в аэрозольном состоянии. Мне кажется, наука совершила бы преступление, если бы не попыталась использовать фитонциды. Но, конечно, предстоит работать и работать, работать много, прежде чем рекомендовать в виде фитонцидов вещество, могущее сослужить службу для предупреждения или лечения заболевания. Надо радоваться тому, что новаторы в этой области появились.

Строго научные исследования в таком направлении уже начались. Антимикробный препарат из зверобоя новоиманин широко применяется в медицинской практике именно при аэрозольном лечении различных гнойно-воспалительных заболеваний верхних дыхательных путей.

Радости и тревоги врачей и биологов

Какова будущность фитонцидов высших растений в медицине? Займут ли они видное место в лечебной медицине, и будут ли препараты из них находиться на полках аптек всех стран в качестве равноправных соседей с пенициллином и другими антибиотиками? Хотелось бы, конечно, чтобы поскорее наступило такое время на земном шаре, когда человечество, освобождённое от войн, в братском сотрудничестве всех наций воспользовалось бы по-настоящему всеми великими достижениями науки, дающими возможность в течение короткого периода совершенно освободиться от патогенных микробов. Это время обязательно наступит, профилактическая медицина завершит своё благородное дело, и все болезнетворные организмы окажутся покорёнными.

А пока что происходит борьба с заразными болезнями, идут поиски средств, всё более смертоносных против микробов, поиски средств, стимулирующих наши собственные защитные силы. За последние 30—40 лет врачи всех стран, сами того не сознавая, произвели огромный опыт, равного которому не знает история медицины: в организмы миллионов людей введены пенициллин и другие лечебные вещества большой противомикробной мощности. Миллионы людей спасены от смерти. Эти прекрасные лечебные вещества ещё и впредь сослужат службу человечеству. Но медицина и биология должны смотреть вперёд и предвидеть все последствия своих действий.

А что делается с бактериями в результате использования медициной новых препаратов? Образно говоря, происходит гигантская битва человека со стафилококками, стрептококками, туберкулёзной палочкой, возбудителями кишечных заболевании, с полчищами других невидимых простым глазом врагов. Происходит «состязание» между медициной и микробами, о чём навряд ли думают больной, спасённый новыми лекарствами, да и большинство врачей. Ни в одном организме ни при каких дозах хороших лекарств не убиваются абсолютно все бактерии.

Какие же бактерии выживают и могут служить источником непредвиденных заболеваний других людей? Выживают наиболее приспособленные к новым для них условиям жизни, наиболее стойкие, или, как говорят, наиболее резистентные. Вот почему лечебная медицина, превосходно справляясь с болезнями отдельных людей, не избавляет человечество от новых заболеваний. Более того, происходит изменение заразных начал, создание наиболее стойких видов микробов. Природа как бы мстит медицине за чудодейственное вмешательство в её жизнь новыми лекарствами. Происходит стихийный отбор самых стойких микробов, они изменяются, эволюционируют, создавая возможность появления новых болезней. Изменяются формы гриппа, кишечных и других заболеваний. В этом состязании человек в конце концов окажется полным победителем, а пока из года в год, по мере эволюции микробов, медицина должна будет «оттачивать оружие борьбы» со становящимися всё более злыми своими врагами. Появились уже формы стойких к пенициллину микробов, ранее легко им убивавшиеся.

Не из честолюбия и гордости, а в интересах дальнейшего развития проблемы фитонцидов, в интересах людей мне хочется напомнить, что, будучи биологом, я предвидел неизбежное появление резистентных, устойчивых к пенициллину и другим антибиотикам микробов. Полным голосом и с тревогой я говорил об этом уже в начале победной пенициллиновой эпохи.

Старшее поколение врачей и биологов хорошо помнит состояние медицины тридцатых годов, когда была не менее радостная, чем пенициллиновая, эпоха сульфаниламидных препаратов. Тогда казалось: вот, наконец, наука обнаружила антисептики, которые спасут здоровье миллионов людей. И надежды эти оправдались, так как стрептоциды, сульфидины и различные подобные препараты действительно спасли жизнь миллионам людей. Но, выразимся так, полного счастья сульфаниламидные препараты не принесли. Вспоминается прекрасная сказка М. Метерлинка «Синяя птица». Люди ищут счастье — синюю птицу, и вот, наконец, она поймана, но хвост остаётся в руках, а счастье — синяя птица — улетает. Надо снова и снова искать эту птицу.

Так и с сульфаниламидными препаратами. Через несколько лет после их триумфального использования в медицине начались разочарования, одним из главных поводов для которых было возникновение устойчивых к препаратам форм микробов. Это то же явление, какое наблюдается ныне с фитонцидными препаратами из бактерий и низших грибов — антибиотиками.

Но нет оснований предаваться пессимизму, так как, во-первых, все знают, что «хвост» синей птицы и сейчас ещё в наших руках: при ряде заболеваний с огромным успехом используются и поныне сульфаниламидные препараты, а пенициллиновая эпоха ещё далеко не окончилась, по-прежнему при многих заболеваниях нет лучших препаратов, чем антибиотики. В то же время продолжается бурный прогресс науки, новые и новые победы одерживают медицина, биология, физика и химия. Эти победы сулят создание ещё более полезных лекарств.

И, однако, ясно, что лучшими лекарствами в борьбе с заразными заболеваниями являются те, которые не только угнетают жизнь паразитов человека, но и стимулируют его собственные защитные силы. А коли так, то высшие растения с их фитонцидами будут приковывать к себе всё большее внимание.

Рассуждения такого же характера правильны и в отношении борьбы с болезнями растений. Почему растение, полученное путём гибридизации и отбора, устойчивое к тому или иному заболеванию, через несколько лет вдруг оказывается неустойчивым? Одна из причин — эволюция болезнетворных для растений бактерий, возникновение устойчивых их форм.

Но наука не безоружна. Зорко следят медицина и биология за эволюцией микробов и противодействуют «привыканию» микробов к антибиотикам, получаемым из фитонцидов низших растений. Для лечения применяют и новые лекарства. Медицина всё более использует и физику, и химию, использует для обеззараживания от бактерий высокую температуру, ультразвуки, радиоактивные вещества... Человек победит!

...Полями пахнет, — свежих трав, Лугов прохладное дыханье! От сенокосов и дубрав Я в нём ловлю благоуханье...

И.А. Бунин

Загадки лесов, лугов и степей

Лес! Сколько добрых и умных слов сказано о нём, о его роли в жизни человечества. И небиологам известно, что все животные и человек живут в конечном счёте только потому, что зелёные растения могут усваивать энергию солнечного луча и строить органические вещества из простых соединений. Об этой космической, планетарной роли растений знают все. Благодаря растениям мы — дети Солнца!

А санитарные гигиенисты нам доказали, например, какую большую роль играет лес, очищая воздух от пыли. А.А. Молчанов пишет в статье, напечатанной в журнале «Здоровье» (1973, № 1): «В лесу почти нет пыли, в то время как даже в полевом воздухе, не говоря уже о городском, её содержится до 25 граммов в одном кубическом метре. Учёные подсчитали, что кроны еловых деревьев на одном гектаре задерживают ежегодно 32 тонны пыли, сосновых — 36, дубовых — 56, буковых — 63 тонны».

Вспомним, о чём говорилось раньше. Один гектар можжевелового леса может за сутки выделить в воздух 30 килограммов летучих фитонцидов! Этим количеством в точных лабораторных опытах можно уничтожить микробов, которые находятся во всех закоулках большого города!

Ялтинский учёный Мария Николаевна Артемьева выяснила, что один гектар лиственных лесов выделяет за сутки около 2 килограммов летучих органических соединений, а один гектар хвойных лесов — 5 килограммов. Артемьева провела многолетнюю работу, изучив фитонцидные свойства 1112 видов и сортов культивируемых и дикорастущих растений Южного берега Крыма. Она выяснила, что выделяемые растениями летучие фитонциды влияют на микробов воздуха.

В молодом сосновом бору и в кедровых лесах наблюдается фактически стерильный воздух. Если даже и близки к этим лесам населённые пункты, всё равно воздух в лесах почти не содержит бактерий, хотя там, где живут люди, где есть жилища, всегда много бактерий. Вспомним опыты учёного-лесовода

П.И. Брынцева, который доказал, что листья берёзы, клёна, дуба, лещины, ивы и других растений продуцируют в воздух летучие фитонциды в огромных количествах. Вспомним, наконец, А.М. Думову и Б.С. Драбкина, показавших, что выделяющиеся из неповреждённых декоративных растений фитонциды оказывают влияние на микрофлору воздуха.

Некоторые учёные считают, что в одном кубическом метре воздуха в лесу содержится только около 500 бактерий, а в больших городах — 36 000! О других опытах, с более «сенсационными» результатами, не будем рассказывать. Необходимы дальнейшие исследования в этом направлении.

Интенсивность выделения летучих фитонцидов в разных типах лесов, конечно, должна варьировать вследствие многообразных причин; она зависит от сезона года, времени дня, от климатических условий в разных широтах и долготах земного шара, от близости или отдалённости океанов, от солнечной активности и от других условий. Учёные Института леса и древесины Сибирского отделения АН СССР В. Протопопов, Г. Пёрышкина, Г. Черняева изучали фитонцидные свойства разных типов лесов сибирской тайги. Они выяснили, что наибольшее количество летучих фитонцидов выделяется в атмосферу в июне-августе, особенно в три-четыре часа пополудни. В течение одного часа кедровик на площади в один гектар выделяет от 0,114 до 0,719 килограмма фитонцидов, сосновый бор — от 0,154 до 0,392, берёзовая роща — от 0,028 до 0,310 килограмма. Наибольшее количество летучих фитонцидов выделяется пихтовыми деревьями.

Читатели этой книги, познакомившись с изумительными свойствами фитонцидов, согласятся, конечно, что приведённые цифры огромные. В интересах медицины, терапии, гигиены, курортного дела, в интересах лесоводства, растениеводства, мн