Целебные яды растений
Шрифт:
Для того чтобы выяснить, не ошибочно ли предположение о значении во взаимоотношениях растений химических факторов, не объясняются ли результаты наблюдений конкуренцией между водорослями за нужные для их жизни элементы (азот и другие), были поставлены специальные контрольные опыты. Эти опыты убедили в том, что дело не в конкуренции, а именно в химических влияниях.
Многолетние наблюдения позволили Гуревичу заключить, что выделения ризоклениума, по всей вероятности, принимают участие в биологической самоочистке воды.
Во второй серии опытов изучалось влияние друг на друга осциллятории и хлореллы. В контрольные стаканы помещали только
В дальнейшем были проведены наблюдения за характером взаимоотношений трёх видов водорослей, находящихся длительное время в одной и той же среде, а также за изменениями их клеток. Было поставлено 120 опытов по такой же методике с той лишь разницей, что в стаканы с хлореллой одновременно добавлялись в равных количествах (0,25 грамма) синезелёные и зелёные водоросли. В первые 2—3 недели наблюдалось заметное уменьшение количества клеток хлореллы. В опытных стаканах вместо 750 их насчитывалось 50—12, в контроле — 240—109. Что касается ризоклениума и осциллятории, то за этот промежуток времени не наблюдалось какого-либо угнетающего действия их друг на друга. Спустя 1—1,5 месяца осциллятория начала обрастать ризоклениум и примерно через 2—3 месяца своими нитями со всех сторон покрывала его. По всей вероятности, осциллятория выделяет какие-то химические вещества, вызывающие в клетках зелёной водоросли глубокие изменения, нередко приводящие к полному их разрушению.
Культуральная жидкость, в которой находилась осциллятория до начальных периодов цветения, а также в первые его моменты, не была токсичной для зелёной водоросли и не вызывала в ней видимых изменений. Только после интенсивного цветения осциллятории и образования ею осадка в культуральной среде испытуемый фильтрат становился активным в отношении ризоклениума и вызывал в клетках водоросли глубокие изменения с развитием процессов, приводящих их к смерти. Об этом свидетельствовали выраженные их разрушения. Сходная картина разрушения клеток наблюдалась и у высших растений, в частности при совместном содержании осциллятории с элодеей.
Проведённые эксперименты свидетельствуют о том, что фитонциды играют существенную роль во взаимоотношениях растений в биоценозах водоёмов.
Как в природных условиях, так и в экспериментах обнаружено несколько особенно интересных в фитонцидном отношении растений, среди которых следует отметить манник большой, манник трёхцветковый и манник литовский. Их фитонциды оказывают сильное влияние на динамику численности и видовой состав обитателей водоёмов. На них раскрываются новые данные о причинах массовых отравлений и гибели животных в местах произрастания этих растений. Кроме того, полнее раскрывается биологическая роль фитовыделений в биоценозах водоёмов.
Много исследований было проведено с манником большим и манником трёхцветковым, фитонциды которых оказались весьма активными в отношении ряда видов животных и некоторых растений.
Разнообразные организмы, используемые в опытах, реагировали на выделения манника. Большую чувствительность проявили к его летучим фитонцидам гидры, черви, ракообразные,
У позвоночных животных летучие выделения манника трёхцветкового вызывают глубокие изменения жизнедеятельности: нарушается движение, происходит кислородное голодание тканей и органов. Животные, находясь в камере с очень небольшими концентрациями фитонцида, проявляют признаки отравления: учащается дыхание, появляется одышка, наступают конвульсии, нарушаются движения, животные лежат на боку. У крыс, находящихся в таком состоянии, снижается поглощение кислорода.
Однократное воздействие фитонцидами не вызывает существенных изменений в крови млекопитающих. Однако при хроническом отравлении теми же фитонцидами у крыс появляются существенные изменения. Летучие выделения манника могут приводить к нарушению течения беременности у крыс и мышей и снижать жизнеспособность значительной части их потомства. Хроническое отравление беременных самок млекопитающих вызывает высокую их гибель.
В опытах, выполненных в лаборатории Гуревича, из 31 беременной самки, подвергшейся ежедневному опариванию фитонцидами манника в течение 7—9 дней, 23 мыши погибли, в то время как контрольные оставались живыми. Самцы при таких же условиях воздействия фитонцидами не погибали, однако их способность к осеменению заметно снижалась. С помощью специальных методов удалось выявить в тканях крыс глубокие нарушения под влиянием фитонцидов манника в мозгу, почках, лёгких, сердце, печени и других органах.
Можно полагать, что многие случаи массовых отравлений различных сельскохозяйственных животных возникают в основном за счёт летучих фракций фитонцидов. Не исключена возможность отравления животных и от поедания ими манника в сухом или свежем виде. Обнаружено, что один из компонентов летучих фитонцидов манника — синильная кислота. Помимо неё действующим началом фитонцидов манника являются и другие химические соединения.
Как видим, чрезвычайно разнообразна роль фитонцидов водных и прибрежных растений в природе и их действие на различные организмы.
Выделения растений в сообществах создают в водоёмах характерную для них химическую среду, определяя во многом благоприятные или неблагоприятные условия для жизни тех или иных организмов и влияя на формирование видового и численного состава обитателей водоёмов.
Обладая бактерицидными, фунгицидными и протистоцидными свойствами, фитонциды, по-видимому, играют существенную роль в биологической очистке воды.
Поэтому всестороннее изучение фитонцидов приобретает особенно важное значение в условиях интенсивного технического прогресса и в связи с постановлением «О мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов ». Представляется важным дальнейшее развитие исследований в этом направлении, потому что оно показало существование помимо известных уже науке факторов особых связей организмов в биоценозе, обусловленных фитонцидными влияниями.