Чтение онлайн

Осенью 1978 года выпустили в Ставропольском крае около тысячи листоедов. В 1980 году их число приближалось уже к полутора миллионам. И здесь приходилось видеть сплошь облепленные ими кустики амброзии — с объеденными листьями и соцветиями. Этим растениям уже не оправиться, не дадут они и семян. Ожидаем, что в наступающем сезоне листоед продолжит свое наступление, насекомых будет уже несколько миллионов.

На Северном Кавказе есть другой сорняк, выходец из Америки, — паслен колючий, родственник картофеля. На его очаги напал колорадский жук. От зарослей сорняка после этого остались лишь единичные растения. Описанный случай может, наверное, считаться моделью будущих взаимоотношений амброзии и ее листоеда. Кстати, колорадский жук и амброзиевый листоед — тоже родственники, а кроме того, во многом сходны по биологии и образу жизни.

Но, конечно, предстоит еще немало поработать, наладить разведение насекомых и выпуск их во всех местах, где обитает амброзия. И речь идет не только о листоеде, но о целой «команде» пожирателей сорняка. Сейчас ведется акклиматизация мухи-пестрокрылки, личинки которой поселяются в соплодиях растений, выедая его семена, и амброзиевого ложнослоника. У последнего и личинки и взрослые насекомые кормятся на амброзии, причем поедают не листья, а соцветия, препятствуя появлению семян. На очереди работа еще с тремя видами. Когда она будет завершена, то в массе своей они справятся с сорняком. Дело упрощается тем, что амброзия — заносный вид, чужой для нашей флоры. Если его существенно ослабить, то в дальнейшем он будет вытеснен местными сообществами растений.

К ученым Ботанического института имени В. Л. Комарова Академии наук СССР приезжают за консультацией самые разные специалисты. И все-таки они были несколько удивлены, когда к ним за помощью обратились… пограничники.

Пограничники рассказали, что служебные собаки, взяв след, уверенно преследуют нарушителей ночью. Но утром, после восхода солнца, овчарки словно бы утрачивают чутье — ведут себя неуверенно, сбиваются со следа.

Казалось бы, какая может быть связь между тонкостями пограничной службы и проблемами ботаники? Но точки соприкосновения стали проясняться, когда гости заговорили о такой уникальной способности растений, как фотосинтез.

Побуждаемые энергией солнечных лучей, они умеют извлекать из воздуха углекислый газ. И таким образом запасают углерод в виде углеводов, жиров и белков — этой пищи для всего сущего на земле. А взамен выделяют в атмосферу живительный кислород, которым дышит все живое.

Но это лишь одна сторона жизни растений: они, как и все живое, еще и дышат — поглощают кислород и выделяют углекислоту. Причем ночью, лишенные света, они, естественно, могут только дышать. И лишь с восходом солнца, когда включается фотосинтез, начинают выделять кислорода больше, чем поглощают.

Сопоставив это явление с поведением собак, пограничники задумались: может быть, главный виновник их бед именно фотосинтез? Кислород, который начинал бурно выделяться с восходом солнца, мог окислять сохранившиеся на листьях, цветах и стеблях растений пахучие вещества. И следы нарушителей границы как бы растворялись в воздухе.

Эту гипотезу и принесли пограничники на суд ученых. Но они хотели не просто утвердиться в своей правоте, но и получить практические рекомендации: как бороться с этим явлением?

Консультировали пограничников в Ботаническом институте сотрудники лаборатории экологии и физиологии фотосинтеза. Выбор на них пал не случайно. Руководитель лаборатории профессор Олег Вячеславович Заленский начал подобные исследования еще в довоенные годы. В 1940 году с помощью группы одесских альпинистов он поднял научные приборы в горы Восточного Памира. Сюда же, на высоту 6000 метров, были доставлены проростки ячменя и пшеницы.

Изучая, как идет фотосинтез в горах, ученый обнаружил важную закономерность: интенсивность этого процесса повышалась с ростом высоты над уровнем моря.

Уже эти исследования были проведены отнюдь не ради «чистой» науки. В те годы перед учеными была поставлена задача: помочь освоить высокогорные долины Памира для подсобного земледелия.

Позже, перебравшись с Памирской биологической станции в Ленинград, Заленский стал организатором и руководителем многочисленных экспедиций. Они изучали фотосинтез на Таймыре и острове Врангеля, в Сибири и Средней Азии, в пустынных степях далекой Монголии.

Ученых в первую очередь интересуют крайности — экстремальные условия существования растений. В таких условиях, образно говоря на грани жизни и смерти, легче всего познать, как растения приспосабливают механизм фотосинтеза к тем или иным особенностям окружающей среды…

Высокогорный як, если быстро спустить его с гор, погибнет от разрыва сердца. Символ раскаленных пустынь — кактус — просто-напросто зачахнет во влажных условиях тропиков. С этой точки зрения морошка в Африке или саксаул в Антарктиде — чистой воды фантазия. И тем не менее нельзя не удивляться, как гибко и цепко растения приноравливаются к самым суровым и трудным условиям.

Всякий знает, что первые же заморозки могут «прихватить» листву у картофеля. А на Памире тот же картофель может сохранить свою ботву при ночных понижениях температуры до минус 7–8 градусов! Как ему это удается? Все дело в том, что обычно в процессе фотосинтеза сахара, содержащиеся в растительных клетках, превращаются в крахмал. А растения, выросшие на Памире, накапливают преимущественно только сахар, который прочно связывает воду. И тем самым резко снижает точку ее замерзания. Теперь, чтобы превратить ее в лед, нужны морозы посильнее. Поэтому-то растениям и не страшны ночные заморозки на Памире.

Жизнь ставит перед учеными все новые проблемы. Скажем, сейчас в невиданных масштабах осваивается север страны. Но его природа очень хрупка: вездеход процарапал следы в тундре — и нужны десятки лет, чтобы эти шрамы исчезли. Природа здесь нуждается в помощи. Но в какой? Этот вопрос обращен к науке. А возьмите проблему тенелюбивых растений…

Оказывается, есть и такие. Они страшатся яркого света, прячутся от него в нижних затененных ярусах таежных — ельников, лесостепных дубрав, тропических гилей. Но вот лес начинают рубить. И молодь, жизнь которой складывалась в тени, неожиданно лишенная защиты от света, может погибнуть. Спрашивается: как с учетом данных о1 фотосинтезе тенелюбов надо вырубать леса? Через дерево? Или узкими полосами? На эти вопросы должны дать ответ ученые.

Возьмите наши города, особенно крупные промышленные центры. Резкое ухудшение условий в них может стать причиной своего рода стресса у растений. Впервые его отчетливо наблюдали в начале века в Берлине, когда там ввели газовое освещение: при этом погибли столетние липы на знаменитой Унтер-ден-Линден. С этой точки зрения фотосинтез может служить хорошим индикатором стойкости растений, их терпимости к ухудшению внешних условий.

Кактусы словно верблюды умеют накапливать громадные запасы воды — до 2–3 тонн в одном растении! И потом крайне экономно расходуют ее. Этому помогает сама форма растений — многие кактусы «сложены» из шаров. А шар, как известно, среди, всех геометрических форм с тем же объемом обладает минимальной внешней поверхностью. Отсюда и минимальные потери влаги через оболочку.