Растение, перепутавшее время

 

Пять студентов из Вены в той же лаборатории профессора К. Шроффа в течение четырех месяцев испытывали на себе действие алкалоидов одного из самых удивительных растений – безвременника осеннего (Colchicum autumnale) из сем. Лилейных. Г. Глязер в «Драматической медицине» (М., 1965) подробно описал все их ощущения, тяжелое отравление, приводившее к обморокам, бреду, сильным болям в желудке, замедлению пульса, сильному повышению температуры тела.

Из безвременника выделено несколько алкалоидов. Лучше других изучены колхицин и колхамин. Оба высокотоксичны и действуют наподобие мышьяка (как яд для капилляров – мелких кровеносных сосудов и нервный яд, обусловливающий центральный паралич). Отравление проявляется спустя 2–6 часов. Возникает воспаление желудочно‑кишечного тракта, по симптомам напоминающее холеру, кровавая моча и нарушение состава крови. Все это испытали венские студенты.

 

1. Наперстянка крупноцветковая. 2. Безвременник великолепный. 3. Вех ядовитый

 

Смертельная доза для человека – около 0,02 г колхицина, колхамин в 10–18 раз менее токсичен. Шесть граммов семян безвременника содержат смертельную дозу его алкалоидов. При отравлениях дают обволакивающие средства, молоко, чай, растворы танина. Промывание желудка при отравлениях колхицином в большинстве случаев бесцельно.

Это растение встречается у нас в Крыму, в юго‑западной части Украины и на Кавказе. В Предкавказье, Западном и Восточном Закавказье можно встретить другой вид – безвременник великолепный (С. speciosum).

Обычно безвременник великолепный растет на лесных опушках по северным и южным горным склонам, на высоте 1800–3000 метров. Осенью, когда появляются его цветки, сплошным розовым ковром покрывая землю, поляны производят сказочное впечатление. Безвременники (все виды) вошли в «Красную книгу» как растения, которым угрожает полное истребление. Под угрозой находятся те виды, которые растут в Молдавии и юго‑западной части Украины. Цветущие растения осенью уничтожаются с целью продажи, и «Красная книга» настаивает на полном запрете торговлей цветами безвременника, на установлении контроля за состоянием его популяций.

Безвременники – многолетние луковичные растения, луковица у них крупная (у великолепного – до 4 сантиметров в диаметре). Летом эти растения совершенно незаметны. Лишь под землей сидят их луковицы, снаружи покрытые светло‑коричневыми чешуями. В конце августа или в сентябре из‑под земли на тонком стебельке, без листьев, появляются их красивые розовые или светло‑фиолетовые цветки с шестью лепестками. Интересно, что завязь цветка спрятана в луковице, под землей. Очень длинный столбик пестика идет к ней через весь стебелек. После оплодотворения цветки увядают, и растение вновь скрывается под землю до весны. Весной появляются крупные листья и вместе с ними сначала зеленая, похожая на бутон, потом коричневая трехгнездная завязь – плод‑коробочка. Дальше развитие растения идет очень быстро и заканчивается к началу лета: семена высыпаются, листья желтеют и вянут.

Необычные особенности ритма развития безвременников объясняются их приспособлением к средиземноморскому климату с засушливым и жарким летом и сравнительно мягкой зимой. Они родом из Средиземноморья, а позже появились в Причерноморье, в той его области, что еще в древности называлась Колхидой (Диоскорид в своих сочинениях писал, что безвременник осенний там и произрастал). Отсюда и латинское название растения. В средние века его называли еще «сын раньше отца», так как думали, что семена появляются раньше цветков.

При изучении действия алкалоида безвременника колхицина на живые клетки заметили, что он подавляет их деление. При этом количество хромосом удваивается или становится в несколько раз больше, т. е. возникает так называемая полиплоидия, при которой сами клетки укрупняются. С помощью колхицина были получены полиплоидные формы растений с более крупными цветками, плодами, семенами и т. п.

Свойство колхицина подавлять деление клеток медики решили использовать для задержки роста злокачественных опухолей, но оказалось, что для получения желаемого эффекта необходимо принять смертельную дозу. Когда испытали другой, менее токсичный алкалоид колхамин, то остановились на его применении в виде мази – при раке кожи или раствора – при лечении хронических лейкозов.

Почти все ядовитые растения, о которых шла речь выше, содержали алкалоиды. Может возникнуть впечатление, что других ядов в растениях не существует. Но это неверно. В растениях встречаются также ядовитые масла, смолы, гликозиды, гликозидосмолы, сапонины, ядовитые безазотистые вещества, гликоалколоиды и тысячи других веществ – фитонцидов и антибиотиков, губительных для микроорганизмов, насекомых, более крупных животных и человека.

 

Другие яды растений

 

Мысль о том, что алкалоиды – главные яды растений, настолько владела умами людей в начале прошлого столетия, что когда французский химик Леройе выделил из листьев наперстянки какое‑то ядовитое вещество, он назвал его дигиталином и ошибочно принял за алкалоид.

О наперстянке, родиной которой считали горные леса Германии, медики упоминали еще в XVI в. В немецком травнике Леона Фукса (1543 г.) это растение называлось «дигиталис». Так оно называется и по сей день.

В нашей стране была найдена наперстянка шерстистая, единственное место ее произрастания отмечено в Молдавии у села Злоти (Кодры). Растение это значится в списках «Красной книги» и нуждается в полной охране.

Красивые цветки наперстянки похожи на наперстки или шапочки. В Германии существовало поверье, что они служат шапочками для эльфов, во Франции растение называли перчаткой девы Марии, в Ирландии – ведьминым наперстком.

Немецкая легенда рассказывала о происхождении наперстянки из наперстков, отнятых злой мачехой у сиротки, которой они достались от матери. Мачеха тайком зарыла их в саду, и следующей весной на этом месте выросли дотоле невиданные цветы, в которых сиротка узнала наперстки своей матери. Но как напоминание о том, что они выросли из чувства ненависти, злой гений влил в них страшный яд.

О значении яда наперстянки ничего не было известно до тех пор, пока английский врач Уайтеринг в 1775 г. не применил это растение для лечения болезней сердца. Но он был настолько неуверен в этом средстве, что опасаясь отравить своих состоятельных пациентов, применял его вначале только для лечения бедняков.

Постепенно наперстянка была изучена и вошла в медицину как одно из ценнейших лекарств при тяжелых заболеваниях сердца. Ее ядами оказались гликозиды, и в настоящее время из наперстянки пурпуровой их выделено 17.

Впервые в строении этих растительных ядов разобрался французский ученый П. Ж. Робике (1780–1840) в 1830 г., когда ему удалось получить «действующее начало» горького миндаля – амигдалин, совершенно непохожий на алкалоид. Вещества, подобные амигдалину, были названы гликозидами потому, что в их молекулах содержится остаток сахара – гликон и остаток какого‑нибудь другого органического вещества несахарной природы (обычно его называют агликоном или генином).

Помимо миндаля и наперстянки гликозиды нашли в строфанте, ландыше, адонисе, морском луке, морознике, олеандре и многих других растениях. В тех растениях, которые здесь перечислены, содержатся так называемые сердечные гликозиды, способные в малых дозах оказывать специфическое, сильно возбуждающее действие на сердечную мышцу. Опасность применения препаратов наперстянки заключается в том, что они могут «кумулировать», т. е. накапливаться в организме. Однако при правильном применении все эти лекарства замечательны и часто незаменимы.

Амигдалин, открытый вначале в горьком миндале, а потом – в косточках вишен, персиков, абрикосов, лавровишни, бобовника и других растений сем. Розовоцветных, в кислом растворе расщепляется на виноградный сахар, бензойный альдегид и синильную кислоту. Стоит этому гликозиду попасть в желудок или кишечник человека и высших животных, как он становится ядом. Источником отравления синильной кислотой могут быть и другие гликозиды – фасеолюнатин, выделенный из краснозерной формы лимской (луновидной) фасоли (Phaseolus lunatus). Этот же гликозид содержат свежие корни маниока. При его гидролизе образуются ацетон и синильная кислота. Линамарин – гликозид семян льна, имеющий близкое строение, является причиной отравления скота при поедании льняного жмыха. Описаны случаи отравления животных манником водяным, образующим гликозид, тоже отщепляющий синильную кислоту.

Смертельная доза чистой синильной кислоты для человека – 0,05–0,1 г, причем смерть наступает почти мгновенно. Первые симптомы сравнительно слабых отравлений проявляются через 4–5 часов. В легких случаях это общая слабость, тошнота, головокружение, головная боль, в более тяжелых – рвота, потеря сознания, посинение лица, одышка, судороги и смерть.

Механизм действия синильной кислоты заключается в том, что она парализует клеточное дыхание. При этом перенос кислорода кровью не нарушается, а подавляется способность тканей усваивать кислород. Когда механизм действия синильной кислоты стал понятен, были найдены противоядия – пропилнитрит, амилнитрит и краситель – метиленовая синь, а также глюкоза (виноградный сахар).

В некоторых растениях были найдены гликозиды, которые при взбалтывании с водой образуют пену. Их назвали сапонинами, от слова «сапо» – мыло. «Собачье мыло», как называют грыжник голый (Herniaria glabra), содержит подобный гликозид. При растирании листьев этого растения с водой образуется мыльная пена, в которой стирают шерсть, шелк, а также моют домашних животных. Сапонины есть в мыльнянке лекарственной (Saponaria officinalis), корни которой в медицине применяют как отхаркивающее средство, и во многих других растениях. Мыльный корень (колючелистник таджикский) в настоящее время усиленно истребляется как источник сапонинов. Это растение под угрозой уничтожения и значится в списках «Красной книги». Если сапонины попадают непосредственно в кровь, они вызывают гемолиз (растворение красных кровяных телец – эритроцитов).

Среди растительных масел также есть ядовитые. К плотным растительным маслам относится чаульмугровое масло, получаемое из растений, принадлежащих к родам Hydnocarpus, Gynocardia, Oncoba и другим из сем. Flacourtiaceae. Это вечнозеленые деревья тропических лесов, растущие в Бирме, Таиланде, Вьетнаме, Индии. Растения, содержащие жирные масла с аналогичными свойствами, найдены также в Африке и Южной Америке.

Чаульмугровое масло издавна применялось в восточноазиатской медицине, но европейцам оно стало известно лишь в нашем столетии. Это масло – замечательное, специфически действующее средство против кислотоустойчивых бактерий, например, возбудителей проказы. Оно также задерживает рост туберкулезной палочки. Масло желтоватое, при комнатной температуре плотной консистенции, плавится при 22–26°. Из кислот этого масла были получены менее токсичные препараты, применяемые для лечения проказы, псориаза и других кожных заболеваний.

Всем известное касторовое масло получают из семян клещевины. Они содержат ядовитое вещество рицин, остающееся в жмыхах при производстве масла. Масло употребляется для изготовления многих продуктов – синтетических волокон, пластмасс, олифы. Лекарственное масло дают мелкосемянные формы клещевины.

Клещевина (Ricinus communis), растение из сем. Молочайных, попала в Россию из Африки, ее родина Абиссиния. Знали ее еще в древнем Египте, где в VII в. до н. э. она уже возделывалась как культурное растение по берегам рек и прудов, в долине Нила (семена клещевины были найдены в гробницах, относящихся к этому периоду). Изображения клещевины украшали стены храмов в Фивах, касторовым маслом освещали храм в Элефантине. И египтяне и греки хорошо знали о лекарственных свойствах масла. Великий врач древности Гален (131–200 гг. н. э.) назначал его своим больным.

Любопытно, что само по себе касторовое масло не оказывает слабительного действия. Лишь только в двенадцатиперстной кишке под влиянием фермента липазы, расщепившись до глицерина и рициноловой кислоты, оно, наконец, дает те вещества, которые непосредственно раздражают нервные окончания слизистой оболочки кишечника, вследствие чего усиливается перистальтика тонких и толстых кишок.

Отравление очень ядовитыми семенами или жмыхом клещевины проявляется в головокружении, головной боли, сильном воспалении желудочно‑кишечного тракта, сердцебиении, судорогах и параличе центральной нервной системы.

Еще в начале нашего века как слабительное применяли кротоновое масло, получаемое из семян кротона (Croton tiglium) – небольшого деревца из сем. Молочайных, растущего в Индии и Юго‑Восточной Азии. Масло это ядовито, в больших дозах вызывает рвоту, катар желудка и кишок, а иногда и смерть. Если оно случайно попадет на кожу, появляется местное воспаление и волдыри.

Ядовитый тунг (Aleurites fordii) – это дерево также из сем. Молочайных (известно пять видов тунга, растущих в тропиках и субтропиках). У тунговых деревьев тонкая, серая, гладкая кора, очередные, крупные, цельные или трех‑пятилопастные листья, кистевидные или метельчатые соцветия из белых однополых цветков с пятилепестным колокольчатым венчиком.

В Китае и Японии тунговое масло издавна служило для пропитки деревянных судов (дерево становилось водонепроницаемым и не подвергалось гниению), жмыхом шпаклевали корабельные корпуса, маслом пропитывали ткани для зонтов и плащей.

Крупные, до 6–7 сантиметров в диаметре, темно‑коричневые плоды тунга, похожие на инжир, очень сладкие, но ядовитые. Внутри их мясистой мякоти заключены семена с белой маслянистой сердцевиной, дающие от 52 до 70 % тунгового масла в расчете на сухой вес ядра.

Масло обладает неприятным запахом, сильно ядовито и при попадании на кожу вызывает ожоги.

Тунговое масло относят к группе высыхающих на воздухе: оно быстро образует твердую пленку, прилипающую к поверхности, на которую его нанесли. Пленка тунгового масла эластична, устойчива к воде, атмосферным влияниям, нерастворима химическими веществами и отличается красивым блеском. Лаки и краски на тунговом масле защищают от коррозии стальные корпуса самолетов и кораблей, предохраняют дерево от гниения, а подводные части кораблей – от обрастания морским желудем, ракушками и т. п. Искусственно заменить это ценнейшее масло пока ничем не удалось. Кроме того, тунговое масло применяется при изготовлении клеенок, линолеума, водонепроницаемых тканей, литографских красок, красок для покрытия вагонов, лака для мебели и музыкальных инструментов. Им смазывают консервные жестянки, что намного увеличивает срок их хранения, Жмых семян служит хорошим удобрением (особенно для кукурузы).

В конце прошлого века известный ботаник А. Н. Краснов привез в Россию из Японии тунговые саженцы. Они были высажены в поселке Чаква, недалеко от Батуми. Деревца принялись, и так возникла первая плантация тунга в России. Разведением китайского тунга (он дает лучшее по качеству масло) занимались с 1928 г. в Сухуми. В ближайшие годы в Грузии площадь тунговых плантаций должна быть увеличена до 17 тысяч гектаров.

 

Опасные испарения

 

Над лесами, полями, лугами словно невидимые сигналы беспроволочного телеграфа разносятся всевозможные запахи. Это – летучие эфирные масла растений и тысячи других веществ. Насекомым они говорят о том, что в цветке есть нектар, птицам и лесным зверям – что близко их дом, а людям – что на свете ничто не может сравниться с ароматом прогретой на солнце хвои или алеющей на припеке земляники.

Эфирные масла – это летучие вещества, содержащиеся в цветках, листьях, плодах и реже – в других частях растения.

 

1. Лобелия одутлая. 2. Гинкго. 3. Ясенец кавказский

 

Эфирными маслами богаты плоды многих растений из сем. Сельдерейных (Зонтичных) – аниса, укропа и др., листья большинства видов из сем. Яснотковых (Губоцветных) – мяты, шалфея, цветки Астроцветных (Сложноцветных) – ромашки аптечной, пиретрума цинерариелистного, или далматской ромашки. Эти масла токсичны для микроорганизмов и высших растений. Они защищают растение, которое их продуцирует. Особенно сильным бактерицидным свойством обладает тимол – компонент многих эфирных масел. Раствор скипидара, содержащий тимол, задерживает развитие плесневых грибков даже в очень слабых концентрациях. Сильно токсичны альдегиды; изолированные в чистом виде углеводороды в этом отношении слабее, еще менее токсичны спирты и сложные эфиры.

Необычайно богат эфирными маслами ясенец кавказский (Dictanmus caucasicus) из сем. Рутовых, встречающийся у нас на Кавказе. Его листья напоминают листья ясеня, цветки похожи на цветки конского каштана в увеличенном виде. Ожоги на коже могут возникнуть на близком расстоянии от этого растения. В безветренные дни эфирные масла, окружающие растение, удается поджечь, они сгорают почти мгновенно, а сам ясенец остается невредимым, – отсюда произошло и другое название этого растения – «неопалимая купина».

Сумах ядовитый (Rhus toxicodendron), в диком виде растущий в заболоченных лесах восточных районов США среди зарослей кустарников, – ползучий и укореняющийся кустарник, дающий поросль до полуметра высотой. Его тройчато‑сложные листья осенью становятся ярко‑красными, а беловатые грозди ягод напоминают виноград. Из сумаха устраивают в садах живые изгороди, украшают стены жилых домов.

Сумах может причинить большие неприятности. В смоляных ходах, пронизывающих все части растения, находится ядовитый сок – беловатая смолянистая эмульсия. Если сумах надрезать, из него в виде капель, быстро чернеющих на воздухе, эмульсия вытекает. Ядовитое начало – полигидрофенол (токсикодендроль) гликозидной природы было открыто в этом растении еще в 1914 году. Сотые доли миллиграмма этого вещества вызывают на коже появление волдырей. Люди, сорвавшие ветки сумаха, заболевают тяжелым дерматитом – на коже появляются сыпь и пузыри, поднимается температура. Зарегистрированы и смертельные случаи отравления этим растением.

В нашей флоре девичий виноград (Parthenocissus quinguefolia) и американский клен (Acer negundo) внешне очень похожи на ядовитый сумах, когда он растет в виде низкой поросли. Девичий виноград отличается от сумаха формой листьев, усиками и черными плодами, а клен – перистыми листьями и сухими плодами‑крылатками. От сумаховых ожогов рекомендуется сразу же вымыть руки мыльной пеной, а если прошло несколько часов – 5 %‑ным раствором марганцевокислого калия. В качестве домашних средств от сумаховых ожогов можно использовать листья бобов, недотроги и ланцетолистного подорожника.

Из других растений, выделяющих вещества, раздражающие кожу, можно назвать башмачки (Cypripedium) из сем. Орхидных, экзотические крапивные растения, например североамериканское крапивное дерево (Laportea canadensis), семекарпус (Semecarpus anacardium) из сем. Молочайных, растущий в странах Юго‑Восточной Азии, и другие виды молочайных, а также манцинеловое дерево (Hypomane mancinella), произрастающее в Центральной Америке и на Антильских островах, и агаллоховое дерево из тропической Азии. Дерматит может вызывать сок свежей репы, переступней белого и двудомного (эти растения содержат гликозид, раздражающий слизистые оболочки).

Раздражают кожу ветви и плоды гинкго (Ginkgo biloba) – одного из самых замечательных деревьев на земле, которое росло еще 125 миллионов лет назад.

В 1712 г. ботаники обнаружили это живое ископаемое в Китае. В естественных условиях оно больше нигде, кроме этой страны, не встречается. Гинкго – единственное дерево, размножающееся так же, как споровые растения – папоротники и хвощи. В настоящее время гинкго растет во многих ботанических садах мира.

Раздражающие кожу вещества выделяют также некоторые виды первоцветов (примул). Особенно отличаются этой особенностью кортуза Маттиоли (Cortusa matthioli) и первоцвет мучнистый (Primula farinosa). Кортуза встречается по известковым берегам рек (например, по реке Москве в Рузском районе), в Сибири, в городах Средней Европы. Примула мучнистая иногда являлась причиной заболеваний дерматитом доярок, доивших коров после того, как те лежали на лугах, поросших этим растением.

Примулы распространены почти по всему миру. Это обычные растения наших лесных опушек и лужаек. Растут они также в Швейцарских Альпах, в Южной Америке, в лесах Гималаев, на островах у Магелланова пролива, в Японии и Китае.

В Древней Греции примулу считали лекарственным цветком Олимпа и верили, что в ней заключены целебные начала от всех болезней. В одной из греческих легенд рассказывалось о том, что весенняя примула P. veris возникла из тела больного юноши Паралисоса, которого боги из сострадания превратили в цветок. Поэтому в древности примулой лечили паралич и боли в суставах, ее называли «лекарственной» или «параличной травой».

Галлы и кельты также верили в ее чудесную силу и собирали это растение, соблюдая ряд нелепых правил: рвали натощак, босиком, при сборе продевали руку под левую полу одежды, чтобы тут же спрятать примулу, иначе цветок может потерять целебную силу.

У друидов сок примулы входил в состав любовного напитка, во Франции и в Италии (в Пьемонте) даже в начале нашего века считали, что ее цветок способен отвращать дьявольское наваждение, он гонит бесов и заставляет выступать из земли кости невинно погибших.

В нашей стране, на Украине, ей когда‑то приписывали свойство открывать скрытые клады, в Германии она была цветком отвергнутой любви, в Дании – заколдованной принцессой эльфов. Англичане называли примулу волшебным цветком, скрывающим в своих лепестках гномов и фей. Особой любовью пользуется это растение в Англии: является тем дорогим цветком, который напоминает родину.

Всеобщая любовь к примуле не угасает, несмотря на то, что она иногда вызывает заболевания. Токсичнее других примула обратноконическая, она часто встречается у нас как комнатное растение. Болезнь развивается не сразу: после скрытого периода (до 16 дней) появляется пузырьковая зудящая экзема, которая заживает, не вызывая повреждений кожи, но влечет неприятные последствия: еще некоторое время наблюдаются зуд и краснота. Дерматитом поражаются незащищенные части тела.

Ядовитые вещества примулы – выделения хорошо видимых под лупой железистых волосков, расположенных на стебле и нижней стороне листьев. Если сок примулы попадает непосредственно на кожу, развивается ограниченное воспаление, откуда «инфекция» может распространиться на другие участки, например, через рукопожатие, но не током крови. Из этого растения было выделено в чистом виде действующее начало – сосудистый яд, вызывающий воспаление без разрушения тканей.

Иногда восприимчивость к яду примулы бывает столь сильна, что достаточно прикосновения даже к увядшим и засохшим частям растения, чтобы это вызвало дерматит. Однако не только дерматиты могут возникать от веществ, распространяющихся вокруг растений.

Ароматы роскошных магнолий и белых лилий, запах черемухи и багульника вызывают головную боль. Они могут и убить – все дело в дозировке, времени и условиях. Некоторые ядовитые растения не обладают запахом, у них не обнаружено летучих веществ, но долго находиться рядом с ними не следует. К таким растениям относится, например, лобелия одутлая (Lobelia inflata) – «индейский табак», растущая в диком состоянии в Северной Америке.

Лобелия относится к сем. Лобелиевых. Это однолетнее травянистое растение с прямостоячим, четырехгранным, слабоветвистым, слегка опушенным стеблем высотой до 70 сантиметров, содержащим млечный сок. Листья очередные, голые, яйцевидные, темно‑зеленые. Цветки мелкие, светло‑синие, двугубые, собраны в короткие кисти. Плод – двухгнездная, вздутая (отсюда – видовое название лобелии), ребристая коробочка с многочисленными семенами. Родовое название растения произошло от имени Маттиаса Лобеля, нидерландского ботаника. Впервые лобелию применили как лекарственное растение в Англии в 1828 г.

Лобелии, один из ее алкалоидов, был выделен в 1877–1878 гг. Это сильный возбудитель дыхательного центра. Кроме лобелина из лобелии получено более 20 алкалоидов.

В озерах европейской части СССР (в западных районах Украины, в Белоруссии, Прибалтийских республиках, Карелии, в Псковской и Ленинградской, реже в Калининской и Архангельской областях) встречается другое редкое растение – лобелия Дортмана. Этот вид представляет большую научную ценность как один из характерных видов реликтового, позднеледникового (на Юге – межледникового) флористического комплекса.

Лобелия Дортмана исчезает в связи с загрязнением озер. Она занесена в «Красную книгу» как растение, нуждающееся в охране.

 

Сложные взаимоотношения

 

Все вещества, о которых говорилось в предыдущих разделах, являются фитонцидами. Фитонциды – биологически активные вещества, вырабатываемые растениями, ядовитые для бактерий, грибов и простейших. Они играют большую роль во взаимоотношениях организмов в биогеоценозе. Химическая природа их различна. Они могут быть летучими и нелетучими при обычных условиях, могут обладать различной силой действия, быть губительными для одних организмов и являться пищей для других. Например, фитонциды листьев черемухи убивают слепней, комаров и комнатных мух, а черемуховая тля прекрасно к ним приспособилась. Фитонциды листьев дуба губят дизентерийную палочку, но не действуют на орехотворку, личинки которой развиваются в дубовых галлах («орешках»).

За 45 лет, прошедших со времени открытия проф. Б. П. Токиным фитонцидов, исследователями получены данные, обобщенные в следующих положениях: явления фитонцидов свойственны всему растительному миру – от бактерий до цветковых растений; продуцирование фитонцидов растением различно в зависимости от различных стадий вегетации, физиологического состояния, почвенных и климатических условий, времени суток; химический состав фитонцидов разных видов растений различен. Обычно это комплекс веществ; фитонциды являются одним из важнейших факторов природной невосприимчивости растений ко многим болезням (иммунитета), однако в ходе эволюции к каждому виду растений приспосабливались определенные виды микробов; выделение фитонцидов – нормальная физиологическая функция растения, обусловливающая их важное значение в жизни биоценоза. Учение о фитонцидах – это прежде всего экологическое учение.

Исследования последних лет показали, что растения вырабатывают физиологически активные вещества, являющиеся не только губителями микробов, но и в больших концентрациях подавляющими, а в малых – стимулирующими рост и развитие окружающих растений. Это общее положение конкретизируется, когда изучают влияние одних растений на другие. Выясняется, что все гораздо сложнее, и у растений есть свои загадочные симпатии и антипатии.

Например, тюльпаны и розы очень хорошо влияют друг на друга. Если же вместо роз к тюльпанам в вазу поставить ландыши, тюльпаны быстро завянут. Вблизи ландышей, мака, орхидей и резеды быстро завянут многие цветы, а ветки туи, напротив, продлят жизнь настурций и тюльпанов.

У сосны и липы, лиственницы и липы, дуба и клена остролистного, дуба и липы корни сближаются, а у дуба, белой акации, сосны и осины этого сближения не происходит. Объясняют это положительным (в первом случае) и отрицательным (во втором) влиянием одного вида на другой.

Отмечено, что клен татарский, роза морщинистая и сирень обыкновенная, близко посаженные от ели, сильно угнетаются от этого соседства. Но с той же елью превосходно уживаются рябина, лещина и малина, несмотря на то, что их корни переплетаются с корнями ели и тут, казалось бы, может возникнуть конкуренция за влагу, питательные вещества и т. п. Ель отрицательно влияет на яблоню и грушу.

Летучие фитонциды вяза пестролистного и черемухи обыкновенной стимулируют рост и интенсивность дыхания дуба черешчатого в начале лета, к концу же июля они начинают подавлять эти процессы.

Давно заметили, что яблоки отрицательно влияют на прорастание семян многих растений. Какое вещество яблок так действует на них, сказать пока трудно, так как в газообразных выделениях яблок, создающих их неповторимый аромат, есть спирты, альдегиды, различные эфиры органических кислот, душистые вещества (лимонен и гераниол), эфирные масла. В этой смеси веществ удалось выделить 32 компонента.

Ингибиторами или, наоборот, стимуляторами у растений являются самые различные вещества. Ученые обнаружили в выделениях высших растений гибберелины, ауксины, витамины и т. д.

В 1940 г, из корневых выделений полыни был получен гликозид абсинтин. Лен, устойчивый к поражению грибками, выделяет в почву через корни синильную кислоту. Эти вещества не могут быть безразличны и для самого выделяющего их растения. Известно, что отмершие корни персика выделяют в почву амигдалин, разрушающийся почвенными бактериями до глюкозы, бензойного альдегида и синильной кислоты. Синильная кислота быстро испаряется из почвы, но бензойный альдегид подавляет дыхание персиков, и они «медленно ухудшаются» в результате самоотравления.

Состав органических веществ, выделяемых в почву корнями растений, различен. Среди них были обнаружены органические кислоты: щавелевая, лимонная, яблочная, фумаровая, пировиноградная, винная, янтарная, салициловая, уксусная и др., а также аминокислоты, азотистые соединения, сахара, витамины, ферменты.

Интересно, что столь ядовитый для человека сумах не оказывает заметного действия на окружающие растения. Фитонциды его листьев действуют на простейшие организмы несравненно слабее, чем, например, фитонциды листьев дуба, березы, черной смородины и многих других растений.

Эфирные масла горчицы, лука и чеснока губительны для многих микроорганизмов, но точно неизвестно, влияют ли они на рост и развитие (высших растений. Эфирные масла иногда ядовиты в отношении тех растений, из которых они выделены. Анис, розмарин и лаванда погибают от паров собственных эфирных масел.

Алкалоиды задерживают рост соседних растений. Наиболее активны в этом отношении берберин и вератрин (алкалоид чемерицы). Мята, растущая рядом с дурманом, понижает содержание алкалоидов в нем почти вдвое. Козлятник (Galega officinalis), наоборот, повышает содержание алкалоидов у белладонны, когда растет с ней рядом.

Механизм биохимического взаимодействия растений до сих пор еще не ясен. Различные биологически активные вещества оказывают влияние на питание, дыхание, обмен веществ в целом как непосредственно, так и через почвенные микробы. Понятно, что в этой сложной цепи взаимоотношений каждое отдельное звено играет определенную роль в жизни сообщества. И это не только в отношениях между растениями, но и во влиянии растений на животных, где также еще много загадочного.

Среди растений есть так называемые ратифуги – мыше (крысо) – гоны, запах которых не выносят эти грызуны. Один из ратифугов – чернокорень лекарственный (Cynoglossum officinale) из сем. Бурачниковых.

 

1. Чернокорень лекарственный. 2. Плаун булавовидный. 3. Щитовник мужской

 

Это растение давно известно и в русской народной медицине, и в медицине других стран. Чернокорень останавливает поносы, успокаивает боль, прекращает судороги, смягчает и рассасывает твердые припухлости, стимулирует регенерацию тканей при переломах костей, ослабляет воспалительные процессы, способствует заживлению ран.

В различных частях чернокорня содержатся алкалоиды, среди них – циноглоссин, действующий как нервный яд, красящее вещество алканин, смолы, эфирное масло и ряд других веществ.

Чернокорень встречается в нашей стране повсеместно. Обыкновенно он растет по склонам оврагов, берегам рек, сорным местам. Его издавна в виде сухих веников употребляли для борьбы с крысами и мышами. Это – двулетнее травянистое растение высотой до 90 сантиметров, пахнущее мышами. Листья продолговато‑эллиптические или ланцетные, почти острые, мягкие; нижние – суженные, с черешками, верхние – сидячие, шершавые, сероватые от покрывающих их волосков.

Цветки многочисленные, мелкие (до 1 сантиметра), вначале красно‑бурые, затем фиолетовые; плоды распадаются на четыре орешка, покрытых колючками, цепляющимися за платье или за шерсть животных.

Мыши и крысы до такой степени не выносят это растение, что предпочитают бросаться в воду и тонуть, чем перейти через него.

Травянистая бузина (Sambucus ebulus) как ратифуг была известна еще К. Линнею. Если ее свежие ветки положить в зернохранилище (сухие не действуют), бузина будет защищать зерно не только от мышей, но и от жуков‑долгоносиков. Травянистая бузина содержит кониин и гликозид самбунигрин, отщепляющий синильную кислоту.

Болиголов тоже содержит кониин и пахнет мышами, но, как ни странно, грызунов он не отпугивает, и мыши из него даже строят гнезда…

Кроме тех веществ, о которых говорилось выше, растения защищаются от нападения микроорганизмов с помощью особых веществ – фитоалексинов.

Термин «фитоалексины» предложил немецкий ученый К. О. Мюллер. Происходит он от греческих слов «фитон» – растение и «алексо» – отражение атаки, т. е. речь идет о группе специфически действующих фитонцидов, отражающих нападение различных возбудителей болезней растений.

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

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

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

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

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

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

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

Познакомимся тепер