Непомнящий Николай Николаевич. 100 великих загадок природы

   Многие растения не только защищают поврежденные вредителями части, но и заботятся о сохранении здоровых еще листьев и ветвей. Всеми своими частями они начинают приманивать себе защитников: нетронутые ткани растений тоже вырабатывают ароматические вещества. Сигналом этих здоровых тканей служит появление особого вещества — жасминовой кислоты.
   Однако этим дело не ограничивается. Растение не только готово само дать отпор агрессору, но и невольно предупреждает собратьев. Молекулы метилжасмината достигают воздушным путем соседних растений. Те узнают о «большой битве», разыгравшейся рядом, и готовятся встретить вредителей во всеоружии. Гусеницы еще ползут в атаку, а хищники уже настороже. Конечно, не надо думать, что царство флоры населено одними альтруистами, спешащими оповестить своих соседей о беде, лишь бы тем лучше жилось. Скорее в ходе эволюции растения научились улавливать сигналы беды — эти вопли химического ужаса, испускаемые страдальцами. Улавливать, правильно истолковывать их — и потому выживать. Все, кто был глух и слеп к ароматным знамениям, неожиданно для себя становились жертвами полчищ насекомых. Все, кто вслушивался в чужой SOS, опережал события, наносил встречный удар.
 

Нож, не похожий на гусеницу

   Но ведь не только гусеницы и жуки вредят листьям растений. Случается не биологическое «нападение», а механическое — колесами, ножом. Однако в таких случаях растение никого не зовет на помощь. И как бы ему плохо ни приходилось, как бы ни истекало оно «слезами» и «кровью», известные нам защитники не поспешат, не поползут и не полетят спасать раненого.
   Исследователи проводили опыты: кололи, царапали, прищемляли листья и стебли, подражая воздействию на растение насекомым. Растение терпело и молчало. Оно слишком дорожит хищными заступниками, чтобы обманывать их ложными сигналами: ведь боль ему доставляли не вредители-насекомые, с которыми охотно разделались бы насекомые-защитники. Не тревожь понапрасну друзей — и они останутся друзьями. Анализируя ароматические вещества, выделенные растениями, раненными кнопкой, иглой или ножом, ученые не обнаружили и следа тех веществ, которые привлекают хищных насекомых.
   Как же растение сумело понять характер повреждения? Как определило, что его кромсает нож, а не гусеница? Очевидно, растения могут различить скальпель и ротовой аппарат гусеницы, говорит итальянская исследовательница Петиция Маттьяччи. Иначе этот феномен не объяснить.
   Чтобы истолковать происходящее, ученые попробовали смазать слюной гусеницы надрез, оставленный скальпелем. Внезапно все переменилось. Растение стало посылать свои сигналы. Капельки слюны оно приняло за присутствие самого насекомого. Оно объединило гусеницу с выделяемым ею секретом.
   Однако растения гораздо догадливее, чем мы думаем. Стоило лишь мотыльку отложить яйца на листья вяза, как дерево начинало беспокоиться, не дожидаясь, пока выползут вредные гусеницы. Оно заранее вопило на своем химическом языке. Еще не выросли те гусеницы, как за ними пришла их смерть.
   Еще находчивее страстоцвет, произрастающий в Центральной Америке. На его листьях появляются наросты, напоминающие яйца насекомых. Когда бабочка геликонида прилетит, чтобы отложить потомство, она увидит, что здесь уже появился чей-то «инкубатор». Гусеницы этой бабочки поедают друг друга, поэтому откладывать сюда яйца нет никакого смысла. Старшие пожрут младших. Бабочка летит прочь, в более безопасное место. Страстоцвет изловчился и обманул своих врагов.
 

Цветочный парфюмер

   Итак, растения, эти безмозглые стволы и кроны, могут думать? Воистину велики твои чудеса, о природа! До сих пор считалось, что память и интеллект, умение учиться и размышлять были дарованы лишь человеку и животным. Мир растений был этой благодати лишен. Но что бы мы ни думали о них, в их поведении отчетливо видна мысль. Никто не заставлял и не учил их обманывать врагов, они же пускались в сражение, доверяя одной смекалке. Хрупкие, неподвижные, безрукие организмы растений придумывали ловушки, в которые попадали их враги. Очевидно, их поведение — результат долгого приноравливания к окружающему миру. Процесс этот длился миллионы лет.
   Долгое время считалось, что растения вряд ли что замечают вокруг себя, ведь у них нет органов чувств. Камень, металл, гипс… Этот бездушный перечень вроде бы логично продолжало дерево. Однако в последние годы мнение биологов о природе разительно изменилось. Растения взывают о помощи; листья переговариваются с клопами и клещами; деревья воспринимают, замечают, думают — то есть общаются с внешним миром. Им дарован язык ароматов, не доступный нашему обонянию. Лишь оттого они кажутся молчаливыми, что их язык мы не воспринимаем. Животных мы еще слышим, но не понимаем: к растениям мы просто глухи.
   Иное дело — насекомые. Это прирожденные «парфюмеры»: они улавливают малейшие дозы ароматических веществ — перед их чутьем пасуют приборы. Вот почему им понятны любые химические «вскрики» растений. «Шорох и шепот» запахов для них что громовые удары.
   Однако современная техника, хоть и проигрывает по сравнению с обонянием инсектов, позволяет «подслушать» довольно громкие разговоры растений и даже изучить их лексикон. Так, растения, атакованные вредителями, не просто вопиют: «Беда! У меня беда!», но и докладывают, какой именно за враг на них напал. Для каждого вредителя у них свой букет запахов. Так, опыты с хлопчатником показали, что он выделяет одни вещества, когда его поедает долгоносик, и совсем другие, когда на него нападет точильщик. Хищные насекомые знакомы с этим словарем и потому спешат на помощь, когда на листьях растения появляется их излюбленная добыча.
   Кукуруза подмечает даже, какого возраста личинки, пожирающие ее листья. Чем они моложе, тем больше ароматических веществ выделяет растение. Вот как ученые объясняют эту тактику. Старые личинки скоро окуклятся и перестанут причинять вред. Когда мотыльки вырастут, они и вовсе будут питаться лишь нектаром и пыльцой. А вот маленьким гусеницам надо набираться сил; им только дай волю… От этих «молодых хулиганов» растение спешно ищет защиты.
 

Армия любителей сладкого разгонит любую оргию

   Итак, растение знает, кого звать на помощь. Враг его врага — ему друг, но не всегда растение расплачивается со своими помощниками, скармливая им напавших на него насекомых. Бывают комбинации и похитрее.
   У некоторых видов акаций рядом с цветками появляются дополнительные нектарники. Они нужны вовсе не для опыления — они привлекают муравьев. Эта «армия», сбежавшись на сладенькое, заодно отпугнет и вредителей. В кустах акации муравьям «готов и стол, и дом». В полых ветвях и шипах им есть где пожить и спрятаться от птиц. Если нектара им мало, на листьях акации они найдут плотные узелки, богатые белками. Эти «молочные реки, кисельные берега» муравьи будут защищать от любых насекомых, а значит, уберегут листву акации. Бравые охранники помешают даже усикам вьющихся растений вцепиться в ствол приютившего их куста.
   Летом, в ту пору, когда насекомые-вредители лютуют, нектарники выделяют особенно много нектара, чтобы привлечь побольше муравьев. В другие сезоны, когда угроза меньше, акация ведет себя экономнее.
   Точно так же поступают ядовитые растения. Содержание яда в их листьях повышается, когда насекомые начинают их поедать. Так, у табака в считанные часы увеличивается содержание никотина. Через пять-десять дней его уже в четыре раза больше, чем было до появления вредителей: это — смертельная доза для насекомого, не готового к такой атаке.
   А вот гусеницы табачного червя без труда переваривают растения, содержащие никотин. Их организм либо обезвреживает яд, либо выводит его прочь. Кстати, по этой причине почти все инсектициды можно применять лишь пару лет, а потом насекомые привыкают к ним и начинают беспрепятственно размножаться.
   Впрочем, на какие бы уловки ни шли насекомые, растения пока сильнее. Если бы было наоборот, то Земля напоминала бы выжженную пустыню. Сейчас же она вся покрыта зеленым ковром трав и зеленым шатром деревьев. И те и другие умеют постоять за себя.
   Итак, растения болтливы как сороки: они умеют оповестить мир о своей беде. Раз в их тканях нет силы, они найдут себе защитников.
   Нам тоже есть чему поучиться у растений. Если мы разучим команды, которыми растения загоняют к себе «на работу» хищных насекомых, то сумеем перехитрить вредителей. Зачем опылять грядки и сады химикатами, если можно позвать «хищников»? Это и эффективно, и для нас безвредно.
   «Вот так мы, может быть, выиграем битву с вредными насекомыми», — говорит Марсель Дикке, долго занимавшийся проблемой общения растений. По его мнению, с помощью селекции или генетических манипуляций можно повысить стойкость многих культурных растений — этих неженок, изводимых вредителями. Нам надо научить их тому, что они позабыли и что умеют дикие формы растений, — самостоятельно защищать себя от вредителей. Когда они этому научатся, наступит новая arpo-эра, в которой не будет место пестицидам.

ПРИРОДНЫЕ НАСОСЫ

   Деревья — это гиганты, возвышающиеся над такими карликами, как мы. Для дерева его высота часто означает ключ к успеху, поскольку высокое дерево вырывается из тени, падающей от соседей, и получает прямой доступ к солнечному свету. Но через несколько десятилетий непрерывного роста деревья останавливаются. Почему же, захотели узнать биологи и экологи, деревья, достигнув некой высоты, не стремятся стать выше?
   Вопрос роста деревьев — не просто академический. Мы выбрасываем в атмосферу миллиарды тонн двуокиси углерода и не можем предсказать, как на это отреагирует Земля и организмы, ее покрывающие. Одним из главных неведомых вопросов здесь является такой: как избыточный углекислый газ (основной ингредиент фотосинтеза) повлияет на рост растений? Будет ли газ стимулировать их рост, и станут ли растения поглощать больше газа — возможно, столько, чтобы свести на нет глобальное потепление? Ответом на эти вопросы может стать то, насколько высоко деревья способны расти.
   При фотосинтезе дерево использует энергию солнца, бьющего своими лучами по листьям, чтобы соединить воду, углекислый газ и минеральные вещества и обратить их в углеводы. Вода также нужна для переноса питательных веществ, терморегуляции и поддержки тканей в здоровом состоянии. Эта драгоценная жидкость впитывается корнями дерева и затем препровождается к стволу и веткам через систему узких трубочек.
   Каждый лист покрыт крошечными порами, через которые лекислый газ входит, а вода испаряется. Молекулы воды притягиваются друг к другу, и, когда часть воды испаряется с листа оставшийся запас «подтягивает» влагу снизу. Таким образом, создается сила, тянущая вверх. За счет нее вода и проходит весь путь от земли до листа. Когда влага входит в лист, а с него уходит воздух, в трубочках растет давление, заставляющее корни втягивать больше воды из земли.
   Хотя одна пора может оказать лишь крошечное влияние на состояние воды внутри дерева, все поры на всех листьях в совокупности создают гигантскую силу, которая способна перемещать сотни литров воды вверх по дереву. И самое интересное, что дерево не прикладывает ни малейших усилий к тому, чтобы эта гидравлическая система действовала: испарение (вызванное солнечной энергией) само делает всю работу.
   Но этот изумительный инженерный подвиг не свободен от риска. Чем суше воздух, тем с большей силой вода испаряется из пор листьев. В то время как испарение тянет столб воды вверх, сцепление между молекулами отвечает сопротивлением, заставляя воду растягиваться, как резинка. Если сила, вытягивающая воду из дерева, значительна, то столб может лопнуть, как та же резинка. В результате — разрыв, принимающий форму пузыря.
   Хотя ботаники мало знают об этом пузыре (сложно изучать что-либо внутри дерева), они совершенно уверены, что для дерева он является проблемой. До тех пор, пока разрыв не заделан, дерево не может прокачивать воду и втягивать ее корнями. Ученые исследуют этот процесс, но до конца его еще не понимают.
   Биологи Барбара Бонд из университета штата Орегон и Майкл Райан из Лесной службы США, изучающие эту проблему, считают, что деревья развили приспособление, которое не дает столбу воды разорваться. Когда натяжение, которое создается при испарении, превышает некий предел, часть пор на листьях просто закрывается, и тем самым сила испарения уменьшается.
   Риск разрыва сильнее у больших деревьев, чем у маленьких, по словам Бонда и Райан, потому что столбы в больших деревьях длиннее и таким образом в них и «гидравлическое сопротивление» выше (по физическим законам, сопротивление растет с увеличением длины). Это сопротивление плюс большая гравитация, действующие на воду внутри дерева, заставляют его применять огромные силы для вытягивания воды из земли.
   Бонд и Райан нашли несколько косвенных доказательств этого риска, наблюдая за поведением пор на листьях и у высоких, и у низких деревьев. Утром, когда воздух начинается согреваться восходящим солнцем и его влажность падает, растет сила испарения, действующая на листья деревьев. Постепенно деревья всех ростов закрывают свои поры, но высокие деревья делают это раньше низких.
   Хотя высокие деревья обеспечивают себе некоторую защиту от разрыва, закрывая поры, они и платят за это высокую цену. Закрытые поры не могут поглощать воздух. Без углекислого газа фотосинтез останавливается, а без фотосинтеза дерево не может расти. То, когда точно достигается этот рубеж, зависит от физиологии дерева и его окружающей среды. Бонд и Райан думают, что не случаен, например, тот факт, что самые высокие деревья в мире, секвойи, буквально утопают в туманах, приходящих с Тихого океана. Во влажном воздухе, как считают биологи, деревья не теряют воду так быстро и могут дольше держать поры открытыми, и, соответственно, дольше будет длиться фотосинтез. Но даже для этих гигантов есть предел. Раньше или позже каждое дерево сдается и прекращает расти, чтобы не умереть от жажды.

ИСЦЕЛЯЮЩАЯ СИЛА «ГОРНЫХ СЛЕЗ»

   О мумие — чудодейственном лекарственном средстве, слышали многие. Но что оно собой представляет и какова в действительности его эффективность, знают единицы. Ореолу таинственности, окружающему мумие, в немалой степени способствовало и то, что долгие годы в Советском Союзе оно было как бы вне закона: его не просто объявили вредным шарлатанским средством, но и запрещали применять в лечебных целях. Впрочем, это не мешало партийной элите пользоваться данным препаратом, который за валюту закупался в Индии, Непале и Иране.
   — Запрет выглядел нелепым, ибо на Востоке лечебные свойства мумие были выявлены еще в глубокой древности и с тех пор тысячекратно проверены на практике, — пишет народный целитель Иван Усольцев. — Достаточно назвать хотя бы несколько имен тех, кто отдавал должное этому препарату: древнегреческий философ Аристотель и среднеазиатский ученый аль-Бируни, арабский медик Ибн Рушд, средневековый французский фармацевт Ги де ля Фонтен и гениальный итальянский мыслитель Леонардо да Винчи.
   Особенно широко в своей практике использовал мумие знаменитый врач, ученый и философ Ибн Сина, известный на Западе под именем Авиценны. В написанной им энциклопедии теоретической и клинической медицины «Каноны врачебной науки», обобщающей опыт греческих, римских, индийских и среднеазиатских врачей, Авиценна назвал мумие всеисцеляющим средством, отметив в своих трудах, что абсолютно правы те народные врачеватели, которые используют это средство при лечении переломов костей, вывихов, ангины, бронхиальной астмы, при гноетечении из уха и понижении слуха, укусах ядовитых змей, язве желудка и болезни печени. По свидетельству Авиценны, мумие также дает хорошие результаты, когда необходимо придать силы старческому сердцу, омолодить кожу, избавиться от излишнего загустения крови.
   Столь обширный перечень недугов, которые успешно лечились с помощью мумие, объясняется тем, что восточные врачеватели интуитивно подметили его уникальный, как теперь принято говорить, клинический эффект: это средство активизировало защитные силы и ускоряло процессы регенерации в организме. Кстати, есть свидетельства, что Александр Македонский после ранений, полученных в индийском походе, лечился «горными слезами». А это и есть легендарное мумие Востока.
   В Средние века ему приписывали волшебную силу и считали лекарством, которое исцеляет от всех болезней. Не так давно специалисты МГУ экспериментально подтвердили, что мумие обладает резко выраженным антибиотическим свойством: в растворе горного бальзама погибают стафилококки и кишечные палочки, также многие другие патогенные бактерии. Причем это антимикробное воздействие оказалось более сильным, чем, например, пенициллина. Да, не зря написанный более двух тысяч лет наза тибетский трактат «Джуд-ши» наставлял: «Бери мумие в горах исцеляйся!» И тамошние врачеватели еще за сотни лет до Авиценны лечили «горными слезами» туберкулез, гнойные раны, воспаления кишечного тракта.
 

Лекарство из-под мышиного хвоста

   Какова же природа чудодейственного бальзама? Еще недавне существовало несколько теорий о происхождении мумие. Увы, на поверку оказалось, что все они не что иное, как добросовестные научные заблуждения. Московские и харьковские геохимики подвергли мумие анализу на инфракрасных спектрометрах. Первое, чта они установили, это — близость структуры и химического состава всех сортов загадочного бальзама: среднеазиатского, сибирского, непальского, индийского. Второе было куда более важным. Выяснилось, что это вещество имеет растительное происхождение.
   Но выводы геохимиков еще не давали ответа на главный вопрос: откуда берется органика, являющаяся основой мумие?
   Тайну горного бальзама раскрыли ученые из Киргизии и Узбекистана. Они провели обширное обследование мест его выхода с последующим лабораторным анализом собранных образцов. В итоге многолетних исследований было бесспорно установлено, что бальзам является конечным продуктом естественного изменения… экскрементов некоторых видов полевых мышей!
   Большая заслуга в открытии происхождения этого природного бальзама принадлежит самаркандцу Николаю Федоровичу Воробьеву. Занимаясь народным целительством, он использовал рецепты древней восточной медицины, в том числе и труды Авиценны. Причем, несмотря на запреты, Воробьев не один десяток лет врачевал недуги препаратами, приготовленными из мумие, и добивался поразительного лечебного эффекта.
   А дальше сыграла свою роль научная любознательность Воробьева и увлечение альпинизмом. В одном из тибетских трактатов ему встретилось упоминание о «мумиеносной мыши», которая живет высоко в горах, где есть различные руды и минералы. В ее испражнениях якобы и содержится целительный бальзам.
   Конечно, трудно было поверить в лечебный эффект мышиного помета. Но Воробьев все же решил проверить утверждение древних тибетских знатоков. Для этого нужно было найти загадочную «мумиеносную мышь» и понаблюдать за ней, чтобы изучить ее экологию.
   На это ушло немало времени, поскольку наблюдения пришлось вести не в удобном виварии, а на заоблачных горных кручах. В конце концов исследователь пришел к выводу, что под «мумиеносной мышью» тибетцы имели в виду сеноставку. Этот травоядный грызун ведет скрытный образ жизни. Он очень осторожен и боится любого шума. Поэтому Воробьев был вынужден затаиваться и сидеть неподвижно много часов, чтобы не спугнуть зверька. Затекали ноги и промерзало до костей все тело. А увидеть сеноставку удавалось лишь рано утром, на рассвете.
   — Живя среди скал, эта мышь выработала своеобразный способ передвижения — скачками, — рассказывает Николай Федорович. — Пробежит немного и подпрыгнет этак сантиметров на пятнадцать. Есть прыжки просто так — для тренировки, а есть и для того, чтобы запрыгнуть на уступы, добраться по ним до сводов пещеры или скального навеса. Там она прячет свой помет в укромном месте. Поэтому спелеологи и находят натеки мумие на стенах фотов. Как правило, такие смолистые образования очень старые по возрасту. Лучшее лекарство приготовляется именно из них…
   Впрочем, отложенный мышью-фармацевтом помет — еще не лекарство, а только сырье для него, которое затем перерабатывается самой природой. Дело в том, что в экологии сеноставки есть одна особенность. Травы в ее кишечнике не перевариваются полностью. Поэтому весной, когда еще нет свежей травы, спрятанный в сухих местах помет может служить ей достаточно питательной пищей, если не хватит заготовленных осенью запасов корма.
   Обычно часть таких «продуктовых складов» весной остается невостребованной. И тогда начинается процесс превращения мышиных экскрементов в мумие. Вначале они насыщаются микроэлементами из окружающих горных пород. Затем в дело вступают микробы и микрогрибки, постепенно делающие из сырья полуфабрикат.
 

Алхимия природы

   Многолетнее изучение и использование найденных Воробьевым в горах образцов привели его к выводу, что лечебные свойства мумие зависят от трех важных факторов. Первый — условия местности, гдe лежал помет сеноставок, минеральный состав окружающих горных пород и уровень солнечной радиации. Именно под воздействием этой радиации полуфабрикат бальзама становится, как он говорит, «живым», то есть действенным. Второй — время, отпущенное на превращения входящих в него компонентов. Эти метаморфозы как раз и составляют сущность происходящих в созревающем бальзаме процессов, прежде всего микробиологических. Третий — правильный метод очистки сырца мумие от примесей. И тут нужна высокая компетентность, знание древних народных приемов. Перегрев при очистке нейтрализует биологически активные вещества, взятые мумиеносными мышами у растений.
   Я знаю много случаев, — рассказывает Николай Федорович, — когда сибирские и среднеазиатские врачи на основании анализов доказывали отсутствие у препарата лечебных свойств. Но это как раз был и те случаи, когда собранный сырец очищался на паровой бане при температуре +60°С. А вся сложная смесь органических субстанций разлагалась и теряла свою «живинку». Но если обрабатывать сырец при температуре не свыше +39 °С, результат очистки будет оптимальным и получится действительно целебный бальзам. Впрочем, есть и другие тонкости, которые отлично знали древние целители Востока. Поэтому нужно в точности следовать их рецептам.
   Свои выводы о происхождении мумие Воробьев сделал на основании многократных анализов бальзама разного возраста и, следовательно, разных стадий процесса его естественного образования. Он поделился этими секретами с геохимиками. Как уже говорилось выше, те провели дополнительные исследования, показавшие достоверность его гипотезы. В частности, геохимики подтвердили, что мумие содержит антибиотики растительного происхождения, вещества, препятствующие свертыванию крови, и широкий спектр микроэлементов: кальций, натрий, кремний, калий, медь, молибден, никель, скандии, олово, висмут, железо и даже немного золота. Есть в нем и растительные элементы — остатки горной флоры, характерной для пояса от 1500 до 3000 метров над уровнем моря. С помощью изотопного анализа определили и возраст натеков мумие нa стенах алтайских пещер — от сотни до тысячи лет!
   Что касается лечебного действия мумие, которое оказывает целый «букет» содержащихся в нем микроэлементов и биологически активных веществ, то тут Воробьев и другие отечественные ученые существенно дополнили перечень болезней, составленный Авиценной. Оказалось, бальзам не только обладает ярко выраженным антимикробным действием и уменьшает свертываемость крови, что весьма важно при лечении сердечно-сосудистых заболеваний. В частности, он повышает активность иммунной системы и улучшает зрение. А строго дозированный прием раствора мумие помогает студентам решать сложные математические задачи, улучшает память, активизирует творческие возможности человека. Мази на его основе хорошо лечат гнойные раны и язвы, снимают аллергические воспаления кожи.
   Тем не менее Воробьев не устает подчеркивать, что этот лечебный природный препарат — не панацея. Он хорошо действует, обеспечивая стойкий эффект, лишь в сочетании с целебными травами и корнями, некоторыми природными ядами и экстрактами из лимфатических жидкостей насекомых. Причем прежде всего нужны правильный диагноз и врачебное заключение. Никакого самолечения! Ибо при неправильном приеме бальзама результат может оказаться прямо противоположным. Курс мумиетерапии должен обязательно проводиться врачом, хорошо знающим особенности действия препарата.
   После столь подробного рассказа о всеисцеляющем бальзаме остается лишь сообщить, что подлинное мумие — это черное, блестящее смолистое вещество, горькое на вкус, обладающее специфическим ароматическим запахом. В обычных условиях мумие представляет собой полужидкую массу. Если оно хорошего качества, то в руках быстро размягчается, нечистое или некачественное — при температуре тела остается твердым.