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.

---

Прошло еще полвека, а филлоксера по-прежнему остается для винограда врагом № 1.

Еще недавно единственным радикальным средством борьбы с этой тлей считалось полное уничтожение зараженной лозы и перенос виноградников в новые места. Виноградари немного вздохнули, когда появился гексахлоран. Однако и он не решил проблемы полностью.

Кое-где применили такой биологический способ борьбы: известно, что американская лоза устойчива к филлоксере. Правда, она дает низкокачественные плоды, но может послужить подвоем для прививок европейской лозы… Как будто бы найден выход из положения. Но подумайте, сколько времени и труда нужно, чтобы выращивать миллионы саженцев для последующих прививок.

Филлоксера была одним из первых объектов массового применения химии. Какие только препараты на ней не испытывались! Грозные для других вредителей, они оказались бессильными против виноградной тли.

Столетняя война, начатая против филлоксеры в 1863 году, ведется и по сию пору. В чем же дело? Почему так трудно нанести этой мелюзге решительный удар?

На европейских сортах тля живет главным образом на корнях. Корни лозы углубляются в почву на метр и больше. Значит, зона обитания филлоксеры на гектаре составляет по крайней мере 10 тысяч кубических метров. Следовательно, и зона действия химиката должна быть распределена на весь этот объем. Распределена равномерно, иначе часть паразитов останется безнаказанной.

Научно-исследовательский институт удобрений и инсектофунгицидов (НИИУИФ) предлагает для борьбы с тлей малоизвестное пока вещество гексахлорбутадиен. Опыты подтвердили действенность препарата. Он может уничтожить филлоксеру полностью по всей зоне ее обитания. Но для этого надо затратить примерно 200 килограммов химиката. Много. И покамест дорого. Где же выход? Искать дальше!

Зеленый враг

Лихорадочные поиски яда для филлоксеры привели крестьян Франции к неожиданному открытию. Опрыскивая лозы от вредителей, виноградари не раз проливали медный купорос или бордосскую жидкость на землю. Там, куда попадал раствор, погибала трава.

Родилась идея использовать химию для борьбы с сорняками. Идея эта привела к созданию нового вида химикатов — гербицидов (от латинских слов: «гербум» — «трава» и «цэдо» — «убиваю»).

Серная кислота, точнее ее соль — медный купорос, была, пожалуй, первым неорганическим гербицидом. Но она была не очень разборчивой — уничтожала всю растительность подряд — и культурную и сорную. Надо было найти вещества избирательного действия.

…В той армии вредителей, которые наступают со всех сторон на урожай, сорняки занимают особое место. Это пятая колонна. И по счету — после грызунов, насекомых, червей, микроорганизмов. И в переносном смысле слова.

Зеленый враг подтачивает силы урожая изнутри. Подсчитано, что злостный сорняк осот берет из почвы азота в полтора, а калия в два раза больше, чем зерновые хлеба. Полынь, лебеда, проникнув на пшеничное, кукурузное или ячменное поле, вытягивают из него в 2–3 раза больше влаги, чем культурные растения. Сорняки, таким образом, отнимают у хлебов и пищу и воду. Хлеба чахнут — урожай падает. Четыре стебля канадского чертополоха на участке в 16 квадратных футов снижают урожай яровой пшеницы на треть!

Тысячи лет земледелец беспрерывно борется с зеленым врагом. Мотыга, кетмень, тяпка. Эти орудия ручного труда известны испокон веков. И сегодня мы видим их на поле рядом с трактором и комбайном, картофелесажалкой и дождевальной машиной. Наш век ознаменовался решительным переходом к механизации. Иначе было нельзя, ибо посевные площади резко возросли. Машины теперь пашут, сеют, боронуют, культивируют, поливают. Но даже квадратно-гнездовые посевы, которые позволяют вести обработку в двух направлениях, не решили проблемы сорняков.

В рядках, куда стальные ножи культиватора не могут дотянуться, растут себе осот и вьюнок, молочай и сурепка. Только кетмень или мотыга выручают современную технику. На огородах и хлопковых плантациях, на картошке и кукурузе без них не обойтись и сегодня. А хлеба? Ведь туда, где пашня занята сплошным посевом, мотыге дороги нет. И руками рожь не прополешь. Там-то и воцаряется зеленый враг. Как и положено лазутчику, он до поры до времени незаметен. Насыпьте в ладонь горсть семенной ржи и семена костра ржаного. Вряд ли вы их отличите. Семена сорных растений часто схожи с культурными по форме, величине и весу, и их трудно бывает разделить.

Сорняки при первом удобном случае поднимают голову. Брошенные в почву, их семена держатся в тени долгие годы, чтобы неожиданно объявиться и начать действовать во вред урожаю. Очень долго не теряют всхожести семена звездчатки — в воде два года, в почве до пяти лет. Семена овсюга сохраняются в складских помещениях до 20 лет!

Беспощадная истребительная война, объявленная зеленому врагу тысячи лет назад, так и не привела к окончательной победе. Выкорчевывая сорняки одной рукой, другой земледелец осуществлял жестокий отбор наиболее выносливых организмов. Эта непроизвольная селекция сделала и делает свое дело. Слабые погибали, стойкие оставались и давали потомство еще более жизнеспособных и плодовитых представителей. Колос овса приносит сотню-другую зерен, овсюг — в 5–6 раз больше. Только одно растение лебеды оставляет на квадратном метре пашни в несколько раз больше потомков, чем сеялка бросит в борозду хлебных зерен. Просо волосовидное — чемпион плодовитости — дает 1 миллион 250 тысяч семян.

Вред, причиняемый хозяйству сорняками, не ограничивается тем, что они грабят урожай, отнимая у культурных растений пищу, свет, влагу. Многолетние сорняки — пырей, острец, свинорой — своими мощными корневищами мешают вспашке. Зеленый враг затрудняет уборку, забивая режущий аппарат и молотилку комбайнов. Падает производительность машин, растягиваются сроки полевых работ.

Куколь, плевел опьяняющий делают муку ядовитой. Лютик, чемерица, безвременник отравляют скот на пастбищах. Полынь и щавель ухудшают вкус молока.

Сорняки, как правило, представляют рассадник для всяческой нечисти, жаждущей полакомиться плодами урожая. Вот заразиха. Это растение-паразит не имеет зеленых листьев. Оно присасывается к полыни или дурнышнику, а оттуда перекидывается на подсолнечник.

Опасная болезнь — ржавчина, поражающая пырей, переходит на хлебные злаки.

Луговой мотылек и озимая совка гнездятся на листьях лебеды или осота. Здесь они кладут свои яйца, отсюда гусеницы их совершают набеги на культурные растения.

Нанести удар по сорнякам — это значит оздоровить всю обстановку в земледелии.

Полторы тысячи сорняков разных видов наносят колоссальный ущерб сельскому хозяйству СССР. Ежегодные потери составляют около 1 миллиарда рублей.

Отступление первое. «Нет ничего практичнее хорошей теории».

Не помню, кому принадлежит это выражение. Подобную мысль высказывали многие исследователи — и теоретики и практики. «Наука — капитал, а практика — солдаты», — говорил Леонардо да Винчи. Положение, справедливое для всех времен, на иных этапах развития науки становится как никогда злободневным. Нечто подобное происходит сейчас в биоорганической химии. Совершены сотни открытий, больших и малых, созданы или синтезированы многие тысячи неизвестных ранее веществ, накоплены миллионы (я нисколько не преувеличиваю, скорее всего преуменьшаю) новых фактов. Разобраться в их сложнейшем лабиринте возможно, только осветив дорогу вперед лучом теории. Выхватив главное, обойдя второстепенное.

В распоряжении химика, который ищет новый ядохимикат, находится ошеломляюще большой выбор препаратов. Идти путем, каким идут, скажем, селекционеры, — путем обычного отбора — не лучший выход. Во всяком случае, это не быстрейший способ. Чтобы перебрать, испытать в разных условиях и на разные свойства сотни тысяч веществ, требуются годы, десятилетия. И не всегда найденный таким путем препарат полностью отвечает возложенным на него надеждам. Вредители сумели отлично приспособиться, например, к ДДТ. Дошло до курьезов, впрочем, весьма печальных. Яд, направленный против паразита, неожиданно стал для него своеобразным «витамином». Клеши так к нему привыкли, что уже не могут жить без бывшего яда!

Итак, нужна теория, которая помогла бы найти такой яд, который нарушил бы звенья в обмене веществ вредоносных организмов необратимо.

Поиски новых препаратов велись до последнего времени ощупью, эмпирически. Достаточно надежные теории, которые помогли бы найти искомое на основе зависимости между составом, строением и биологической активностью вещества, только рождаются в умах ученых. Закономерно, что первые положительные результаты получаются там, где объединяют теоретические усилия мыслители разных направлений — биологи, химики, физики. Так был найден, например, уже упомянутый гексахлорбутадиен. Исследования по упругим парам и другим химическим и физическим свойствам, проведенные учеными НИИУИФ и МГУ, привели к открытию этого нового инсектицида. Исследования категорий дипаузы — периода покоя — у колорадского жука помогли ученым Института морфологии животных имени А. Н. Северцова разработать теоретическую базу для совершенствования борьбы с этим вредителем. Теория эта ложится в основу прогноза, когда колорадский жук наиболее уязвим, когда его легче уничтожить.