Владимир Крупин - Карлики рождают гигантов

• Название: Карлики рождают гигантов
• Автор: Владимир Крупин
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биология
• Год: 1969

О чем эта книга?

О карликах, которые находятся вокруг нас и внутри нас. Они создают жизнь, составляют ее и управляют ею. Среди этих карликов есть свои пигмеи и свои великаны. Они могут быть химическими веществами или живыми существами. Микроб, прилепившийся к яблочной кожуре, во столько же раз меньше яблока, во сколько само оно меньше земного шара.

Очень часто от такого карлика всецело зависит судьба гиганта.

О крепнущем союзе биологии с точными науками, прежде всего с химией, автор ведет речь в книге «Карлики рождают гигантов» и стремится посвятить читателя в практические аспекты таких отраслей знания, как радиационная селекция и генетика, химический мутагенез, биохимия, биофизика и химия физиологически активных соединений.

---

В табаке, зараженном мозаичной болезнью, инфекция вспыхивает и распространяется действительно со скоростью огня. За неделю в килограмме листьев накапливается до 3 граммов вируса. Немного? А вы не забыли, что мы имеем дело со сверхкарликом? Трех граммов вируса достаточно, чтобы заразить 6 миллионов растений.

Разнести инфекцию охотников много. Цикадки, например, питаясь соком больных растений, всасывают заодно и вирус. Они перебираются на другие растения и вместе с выделениями своих слюнных желез вводят вирус в здоровый организм.

А гусеницы шелкопряда? Сто гусениц, зараженных желтухой, содержат всего один грамм вирусного нуклеопротеида. Но этого хватит, чтобы заразить еще несколько миллиардов особей!

Чтобы гасить такие грозные «пожары», нужны хорошие «огнетушители». Антибиотики с этой ролью справляются отлично. И в медицине и в ветеринарии.

В фитопатологии дело обстоит сложнее. Правда, и здесь антибиотики себя неплохо зарекомендовали. Если яблоня поражена болезнетворными грибками и бактериями, ее можно опрыскать раствором стрептомицина или террамицина. Болезнь отступит.

Очень трудно бороться с гоммозом хлопчатника. Бактерии, вызывающие эту болезнь, калечат листья, стебель, проникают внутрь семян. Там они зимуют до будущего года, чтобы весной снова «зажечь» инфекцию. Выкурить их оттуда обычными химикатами невероятно трудно. Положение спасают антибиотики. Они тоже легко проникают внутрь семян хлопчатника и там ликвидируют врага в зародыше.

Способность распространяться по ткани растения — в данном случае достоинство. В других — оно может стать препятствием на пути внедрения антибиотиков в фитопатологию.

Человеческий организм, получающий, например, пенициллин, очень быстро выводит его наружу. В растениях антибиотик накапливается. На наш стол могут попасть плоды, овощи, насыщенные ненужными человеку веществами. Даже если тот или иной антибиотик употребляется в медицине, лишние его дозы здоровому человеку ни к чему.

Антибиотики — сильнодействующее средство. Этот яд убивает или подавляет вирусы и бактерии. Он повышает сопротивляемость растения заболеваниям. Казалось бы, ему открыта прямая дорога на сельскохозяйственные угодья. Но и тут возникает препятствие. Те антибиотики, которые годятся в сельском хозяйстве, открыты, как правило, недавно. А поскольку эти новые вещества выпускаются пока в небольших количествах, то стоят они еще неимоверно дорого. Избирательное действие антибиотика чрезвычайно ценится в медицине. Узость спектра его действия в фитопатологии может сузить и рамки его применения.

И все же от антибиотиков земледельцам нельзя отказываться. Вспомним, как дорого стоил стрептомицин. Но его все равно применяли, потому что речь шла о спасении человеческой жизни.

Так и сегодня. У растений есть болезни, для успешного лечения которых эффективных средств не найдено. Список «неподдающихся», как это ни прискорбно, еще велик. Церкоспороз свеклы, рак яблони, ожог листьев фасоли, вилт хлопчатника… Не сюда ли должна быть направлена целительная сила антибиотиков? Ведь смогли же медики!

Химики раздают привилегии

Метод аналогий не всегда приносит успех. Механический перенос приемов медицины на фитопатологию не раз приводил исследователей к ошибкам.

Создав вакцины и сыворотки, проводя профилактические прививки, человек победил ряд опаснейших болезней. Триумф медиков вдохновил врачевателей природы. Фитопатологи стали тоже применять вакцинацию растений. Увы, введение в ткань растения малых доз инфекции не приводило к искусственной иммунизации. Растение или вообще не реагировало на вакцину, или — чаще! — немедленно заболевало, погибало. Только единичные виды, искусственно зараженные корневым раком, при повторном заражении не поддавались инфекции. Природа почти не знала примеров приобретенного после болезни иммунитета. Случаи, когда однажды переболевшее растение приобретало устойчивость к инфекции и передавало ее потомству, можно было сосчитать по пальцам. Так, листья дуба, перенеся мучнистую росу, на будущий год почти совсем не заражаются этой хворью.

Выздоравливал и табак после кольцевой пятнистости, перенесенной в сильной форме. Вновь он уже не заболевал. Зато сам оставался носителем вируса.

Ну что ж, не удалось здесь — надо искать в другом направлении. Оставив вакцинацию, наука сосредоточила свое внимание на проблеме химического иммунитета.

Химиотерапия растений — лечение их с помощью химикатов — достигает, как мы видели, широчайших масштабов. В списке применяемых лекарств — сотни препаратов. Как они действуют сегодня мы тоже узнали.

А каково их последствие? Не приносят ли они осложнений? Не дают ли побочных эффектов? (Вспомним симазин!)

Лекарства вообще, а новые в особенности, стоят недешево. Потому так важно найти препараты, которые будут действовать «с запасом».

Если противник применяет мины замедленного действия, то почему бы и нам не воспользоваться таким же оружием? Но тут нужна особая мина. Нужен скорее «взрыв замедленного действия». Сработав однажды, такая мина или бомба не должна сразу израсходовать весь свой боезапас, а сработать еще и еще раз.

Такие вещества найдены. Они называются химическими иммунизаторами.

Вот над посевами пшеницы пролетел самолет. Он сбросил химические «бомбы». «Взрывной волной» с колосьев сметены враги. Это паразитические грибки, вызывающие ржавчину. Часть взрывчатки — токсина истрачена на отравление грибков. Остальное поглощено — ассимилировано растением. Не подействует ли яд на растение? Непременно подействует! Результат влияния токсина на пшеницу мы узнаем только следующей осенью. Но уже летом мы заметим, что пшеница меньше поражается ржавчиной: степень зараженности была 4,6, уменьшилась до 1,0. Почему? Действует взрывчатка, заложенная с прошлого года в растении. Но как действует? На этот вопрос ответить не просто.

Воспользуемся данными академика ВАСХНИЛ И. М. Полякова (Всесоюзный институт защиты растений — ВИЗР). Объекты опыта — пшеница сорта «тулун» и новый препарат родан.

Зараженная бурой ржавчиной пшеница была обработана этим препаратом. В год обработки урожай поднялся на один центнер. Семена «тулуна» дали добрые всходы, и на следующую осень в закрома было привезено 19 центнеров зерна с гектара. Видимо, ржавчине хлеб нового урожая оказался не по зубам. Почему?

Анализ сухого вещества пшеницы показал, что родан вторгается в обмен веществ растения. Вот несколько цифр. На 100 граммов сухого вещества приходилось 2484 миллиграмма белкового азота и 1955 миллиграммов дубильных веществ. Обработка роданом изменила эти цифры. Белкового азота стало больше — 4030. Дубильных веществ тоже — 1983.

Последействие родана продолжалось и в новом году. С той же закономерностью. Белкового азота стало 4542, дубильных веществ — 2115 миллиграммов.

О чем говорят эти цифры? О том, что химический иммунизатор, вторгшись в растение, увеличил в нем содержание именно тех веществ, которые придают пшенице устойчивость и невосприимчивость к ржавчине.

Последействие родана длится до пяти лет. Пять лет иммунитета — это десятки дополнительных пудов хлеба на каждом гектаре!

Иммунитет — слово древнее. Им обозначались некоторые привилегии военнослужащих и римской бюрократии. Овидий писал о «быках, иммунных, к плугу», то есть освобожденных от полевых работ.

Привилегия не болеть — одна из тех, что нынешние химики создают и раздают растениям. Увы, привилегии эти не вечны. Пять лет — хорошо. Но этого мало.

Есть еще один путь — создание новых, иммунных к болезням сортов и видов сельскохозяйственных культур.

Мичурин считал его самым надежным. А мы назовем его еще и самым заманчивым.

Есть такой паразит — заразиха. Он живет за счет подсолнечника. Заразиха щедро рассыпает свое потомство (в одном грамме содержится 250 тысяч семян). Подсолнечник не выдерживает губительного дождя. Заразиха впивается в корни подсолнечника, прорастает и высасывает из растения все соки.

У подсолнечника есть близкий сородич — топинамбур, или земляная груша. Топинамбур совершенно не обращает внимания на заразиху. Обсыпанный миллиардами зародышей ржавчинного гриба, он растет себе и дает солидные урожаи силосной массы и клубней, богатых крахмалом и сахаром. Такой бы подсолнечник да на поля!

Мечта ученых — исключить возможность заболевания растений, даже когда вокруг кишат носители инфекции. Селекция — вот путь осуществления этой мечты.

Хлеб и розы Николая Вавилова

Международный характер эпифитотий поставил неотложные задачи перед селекционерами всех стран. Нужно было вывести десятки, если не сотни, устойчивых к заболеваниям сортов. Каждый, кто представляет себе хоть мало-мальски работу селекционера, знает, что успех достигается годами. Мы еще со школьной скамьи помним пример Мичурина, который шестнадцать лет ждал, пока даст первые плоды выведенный им новый сорт груши. Сотворение нового сорта — это и тщательный отбор лучших индивидуумов среди старых сортов и гибридизация — скрещивание двух разных сортов для получения третьего. В обоих случаях — это поиск, скрупулезнейший отбор лучших из тысяч.