Растения против животных
Растения — не звери. Они не могут убежать, не имеют когтистых лап или острых клыков. Как же им защищаться от нападения? Ведь врагов у них немало. Это и животные, объедающие листья, и насекомые-вредители… И вот недавно выяснилось, что как только, скажем, на обычный помидорный куст залезла гусеница, он тут же принимает меры: начинает вырабатывать в листьях естественные инсектициды — вещества, которые нарушают пищеварение гусениц. Более того, одновременно куст начинает выделять этилен. Таким образом, он подает своего рода сигнал SOS, воспринимаемый другими растениями. И те тоже начинают готовиться к обороне. В итоге это приводит к довольно-таки интересным результатам.
Вот какой случай произошел в конце 80-х годов в Южной Африке, где местные фермеры стали разводить антилоп куду. Мясо их пользовалось большим спросом в стране — особенно у коренного африканского населения, а витые рога охотно покупали туристы. Но вдруг без видимой причины животные начали гибнуть. Почему? Зоолог Воутер ван Ховен исследовал содержимое желудков умерших антилоп. Выяснилось, что умерли они вовсе не от голода, не от жажды, не от паразитов или заразных болезней. И лишь два года спустя ученый догадался, что стало причиной гибели антилоп. Открытие, как это часто бывает, явилось делом случая. Ван Ховен заметил, что антилопы никогда не задерживаются возле одной и той же акации. Пощиплют немного листву и, минут через десять, переходят к другому деревцу, непременно двигаясь против ветра. Антилопы, понял ученый, боятся отравиться! Также поступают их собратья на воле. Однако их собратья, запертые в загонах, поневоле глодали одни и те же деревца и кусты. Им некуда было деваться. Новые вскрытия показали, что в организме умерших антилоп было очень много танина — вещества, которое защищает растения от поедания их животными. Листья акации, почуяв беду, выделяют смертельно опасную дозу танина. Сигналом к тому бывает резкое покачивание листьев. Как только антилопа дернет за ветку, «процесс пошел». Если животное не прервет своей трапезы, оно отравится. Желудок куду не может переварить листья с таким содержанием танина. И антилопа умирает от голода с набитым до отказа желудком.
Похожим образом борется береза бумажная с зайцем-беляком. Когда он обгладывает кору дерева, в новых побегах, образуемых поврежденным стволом, содержится столько смол и сильно ядовитых фенольных соединений, что их листья и ветки становятся для зайцев несъедобными.
А вот в листьях и стеблях небольшого растения дубровки удлиненной находится вещество, само по себе не способное убивать. Тем не менее, в американских пустынях саранча, съедая подчистую всю растительность, дубровку не трогает. Дело в том, что сок этого растения по своему составу напоминает обычный гормон роста насекомых. И если личинка травяной совки питается дубровкой, вещество химической защиты растения накапливается в ее организме. И когда наступает время окукливаться, начинаются неприятности. Запасы ложного гормона роста не дают личинке сразу превратиться в куколку, заставляют по несколько раз прерывать этот процесс и заново приступать к нему. Однако при повторных попытках личинка не сбрасывает с себя старые хитиновые оболочки, а образует все новые. Каждая неудачная попытка окукливания приводит к созданию… очередной головы. В итоге новые головы, как бусинки ожерелья,сидят одна за другой. И хотя ложный гормон роста не убивает личинку, она все равно погибает от голода, поскольку ее головы отделены друг от друга хитиновыми перегородками. Лишние головы как бы «затыкают» рот основной голове, и пища попасть в кишечник личинке не может.
У некоторых растений иной подход к своей защите: они вырабатывают ювенильный гормон насекомых. Он тоже не убивает гусениц. Задача этого гормона — руководить переходом гусениц от одной стадии развития к другой и способствовать осуществлению линьки. И пока он присутствует в организме, гусеница линяет раз за разом, но вот окуклиться никак не может. А значит, никогда не станет взрослым насекомым и не оставит потомства. Выработанный бальзамической пихтой, этот гормон нарушает развитие красноклопов, хотя при этом совершенно не действует на клопов родственного семейства лигеид.
Удивительным «химическим оружием» пользуется небольшое растение агератум, или долгоцветка, которую частенько высаживают на клумбы в виде бордюра. Она вырабатывает вещество, по-разному действующее на многих насекомых. У некоторых оно прекращает выработку так называемого ювенального гормона, и отравленные гусеницы, которым предстояло еще расти да расти, теряют аппетит. А когда они все-таки окукливаются, из куколки через некоторое время выходят крохотные неполноценные существа. Американские тараканы, полакомившись соком долгоцветки, прекращают вырабатывать вещества, с помощью которых самки привлекают самцов, и перестают плодиться. А колорадские жуки, наевшись листьев этого растения, надолго впадают в спячку и становятся легкой добычей для любого хищника. У других насекомых самки начинают откладывать неоплодотворенные яички, из которых никто никогда не вылупится.
Весьма любопытный способ избавиться от вредителей изобрел дикий картофель. Страдая от частых набегов персиковой тли, он «изобрел» такое же вещество тревоги, какое во время опасности выделяют эти насекомые. Стоит только крохотным вредителям напасть на растение, как тут же выделяется вещество, сигнализирующее об опасности, и вся компания тлей разбегается, кто куда.
Тот же дикий картофель, а также его родственники томаты умеют избавляться от своих врагов и более простым способом. Даже при одиночном, но значительном повреждении они вырабатывают в своих тканях сильнодействующие вещества, концентрация которых достигает своего максимума через четыре часа и затем поддерживается на этом же уровне еще в течение пяти часов. У одних насекомых и млекопитающих обычно вызывают смертельное отравление, а попав в кишечник других тормозят переваривание белков. Вредители сначала начинают голодать, а затем поедать более питательные растения.
Широко распространенный папоротник-орляк «заряжает» молодую листву цианидом, который смертелен для абсолютного большинства насекомых. А когда листья созревают и становятся слишком жесткими для насекомых, но привлекательными для млекопитающих, папоротник начинает синтезировать другой яд, вызывающий слепоту и опухоли даже у достаточно крупных животных, например, таких, как кролики и олени. Надежная ядовитая защита от пожирателей — один из факторов, обеспечивающих господство папоротников на лесистых холмах умеренных широт.
А вот у ситкинской ивы, когда на нее нападают насекомые, и поврежденные, и еще не тронутые листья начинают «портиться»: их вкусовые и питательные качества резко ухудшаются, вынуждая насекомых искать другие объекты питания.
Остроумный способ защиты «придумала» лиственница. Когда лиственничная листовертка съедает у нее всю хвою, то дерево при этом, как правило, не гибнет, а в следующие 4-5 лет на ней вырастает новая, очень жесткая хвоя с большим количеством смолы и с недостаточным количеством азота, из-за чего гусеницы, если и не гибнут, то болеют, ведут полуголодное существование, а плодовитость их резко снижается.
К числу распространенных способов защиты относится выработка растениями таких веществ, которые делают их листья невкусными или отпугивающими. Гваюлы, относящиеся к семейству сложноцветных и обитающие в пустынях Северной Америки, вырабатывают в своих тканях какое-то вещество, которое не оказывает на насекомых никакого вредного воздействия, но, тем не менее, заставляет вредителей держаться от них подальше. И хотя в пустыне растений маловато, на гваюлы никто из насекомых не зарится.
