Целебные яды растений

Много исследований было проведено с манником большим и манником трёхцветковым, фитонциды которых оказались весьма активными в отношении ряда видов животных и некоторых растений.

Разнообразные организмы, используемые в опытах, реагировали на выделения манника. Большую чувствительность проявили к его летучим фитонцидам гидры, черви, ракообразные, паукообразные, насекомые, птицы и млекопитающие. Многие животные погибали от летучих выделений манника в течение нескольких минут и даже секунд. Устойчивее оказались рыбы, амфибии, рептилии, но и в опытах с ними обнаружилась тяжёлая картина отравления со смертельным исходом. Не случайно водоёмы, где произрастают манник большой и манник трёхцветковый, бедны гидрами, дафниями, циклопами, симоцефалами, личинками и куколками комаров. Результаты исследований позволяют объяснить это явление фитонцидным действием манника.

У позвоночных животных летучие выделения манника трёхцветкового вызывают глубокие изменения жизнедеятельности: нарушается движение, происходит кислородное голодание тканей и органов. Животные, находясь в камере с очень небольшими концентрациями фитонцида, проявляют признаки отравления: учащается дыхание, появляется одышка, наступают конвульсии, нарушаются движения, животные лежат на боку. У крыс, находящихся в таком состоянии, снижается поглощение кислорода.

Однократное воздействие фитонцидами не вызывает существенных изменений в крови млекопитающих. Однако при хроническом отравлении теми же фитонцидами у крыс появляются существенные изменения. Летучие выделения манника могут приводить к нарушению течения беременности у крыс и мышей и снижать жизнеспособность значительной части их потомства. Хроническое отравление беременных самок млекопитающих вызывает высокую их гибель.

В опытах, выполненных в лаборатории Гуревича, из 31 беременной самки, подвергшейся ежедневному опариванию фитонцидами манника в течение 7—9 дней, 23 мыши погибли, в то время как контрольные оставались живыми. Самцы при таких же условиях воздействия фитонцидами не погибали, однако их способность к осеменению заметно снижалась. С помощью специальных методов удалось выявить в тканях крыс глубокие нарушения под влиянием фитонцидов манника в мозгу, почках, лёгких, сердце, печени и других органах.

Можно полагать, что многие случаи массовых отравлений различных сельскохозяйственных животных возникают в основном за счёт летучих фракций фитонцидов. Не исключена возможность отравления животных и от поедания ими манника в сухом или свежем виде. Обнаружено, что один из компонентов летучих фитонцидов манника — синильная кислота. Помимо неё действующим началом фитонцидов манника являются и другие химические соединения.

Как видим, чрезвычайно разнообразна роль фитонцидов водных и прибрежных растений в природе и их действие на различные организмы.

Выделения растений в сообществах создают в водоёмах характерную для них химическую среду, определяя во многом благоприятные или неблагоприятные условия для жизни тех или иных организмов и влияя на формирование видового и численного состава обитателей водоёмов.

Обладая бактерицидными, фунгицидными и протистоцидными свойствами, фитонциды, по-видимому, играют существенную роль в биологической очистке воды.

Поэтому всестороннее изучение фитонцидов приобретает особенно важное значение в условиях интенсивного технического прогресса и в связи с постановлением «О мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов ». Представляется важным дальнейшее развитие исследований в этом направлении, потому что оно показало существование помимо известных уже науке факторов особых связей организмов в биоценозе, обусловленных фитонцидными влияниями.

...Как ни грустно, наступает пора итогов, пусть не самых последних, но всё же...

В.К. Кетлинская

Так что же такое фитонциды?

Подведём итоги. Что надо считать самым важным в биологическом учении о фитонцидах?

Термин «фитонциды», несмотря на его несовершенство, прочно вошёл в обиход жизни научных лабораторий, стал известным огромному числу людей и почти столь же популярным в нашей стране, как слово «витамин».

Некоторые исследователи излишне расширяют понятие «фитонциды», распространяя его и на явления, не относящиеся к ним; другие, наоборот, чрезмерно сужают содержание термина, называя фитонцидами лишь летучие их фракции, отъединяя от фитонцидов явления, вполне объяснимые в свете учения о фитонцидах, например так называемые «фитоалексины», о чём будет сказано в дальнейшем.

Фитонцидами были названы продуцируемые растениями бактерицидные, фунгицидные и протистоцидные вещества, служащие одним из факторов их иммунитета и играющие роль во взаимоотношениях организмов в биоценозах. Суть основного открытия, оказавшегося исходным в создании биологического учения о фитонцидах, состояла в том, что высшие растения при их ранении продуцируют летучие антимикробные вещества. Вскоре было доказано, что и так называемые тканевые соки растений обладают фитонцидными свойствами. Вопреки первоначальным моим представлениям уже с 1940-х, а в особенности с 50-х годов стало очевидным, что и нераненые растения в обычных природных условиях выделяют фитонциды во внешнюю среду — в атмосферу, почву, воду. Огромные количества летучих фитонцидов выделяются в атмосферу лиственными и особенно хвойными деревьями: несколько килограммов за сутки одним гектаром леса.

Уже в первые годы исследований стало ясно, что явление фитонцидов свойственно не какой-либо группе растений, а всему растительному миру — от бактерий до цветковых растений. Создание биологического учения о фитонцидах как будто оказало влияние на исследования ботаников и медиков в других странах, где, однако, предпочитают пользоваться термином «антибиотики высших растений».

Продуцирование низшими и высшими растениями фитонцидов — не случайная «игра природы»

Уже вскоре после открытия фитонцидов основное моё внимание привлекли биологические вопросы. Проблема фитонцидов стала разрабатываться в нашей стране в эколого-эволюционном аспекте как проблема взаимоотношений организмов в природе. Интересы сосредоточивались на вопросах: как и почему в ходе эволюции растительного мира возникла способность продуцировать фитонциды? Свойственна ли продукция фитонцидов всему растительному миру? Какое значение имеют фитонциды в иммунитете растений? Какую роль играют они в жизни биогеоценозов? Эти вопросы были поставлены, в частности, в моей книге «Бактерициды растительного происхождения (фитонциды)», изданной в Москве в 1942 году.

На первом Всесоюзном совещании по фитонцидам (Ленинград, 1954) я сделал доклад «Явление фитонцидов как эколого-эволюционная проблема». Победное шествие эмпирически найденных прекрасных пенициллиноподобных препаратов настолько ослепило умы даже талантливых учёных, что «антибиотики» низших растений рассматривались авторами открытия как «игра природы», как случайные подарки растительного мира, не имеющие отношения к жизни их продуцентов. Такова, например, точка зрения выдающегося микробиолога Ваксмана — автора препарата стрептомицина. Эта абсолютно неверная точка зрения обусловила чисто эмпирические поиски новых «антибиотиков»: авось данный гриб или бактерия окажутся хорошими продуцентами «антибиотических веществ». Я же утверждал, что продукция низшими грибами, актиномицетами и бактериями «антибиотиков» есть частный случай обнаруженного советской наукой явления фитонцидов. Фитонциды всех растений, включая и бактерии, и низшие грибы, обладают «антибиотическими» свойствами. Антибиотики — это препараты из фитонцидов низших или высших растений, препараты из фитонцидов бактерий, фитонцидов грибов, фитонцидов эвкалиптового дерева и т.д.

Некоторые учёные, например А.А. Заварзин, считали, что заслуга открытия «антибиотиков» принадлежит биологам, обнаружившим явление фитонцидов у высших растений. С биологической точки зрения это, конечно, правильно; однако чудесные, грандиозные события, последовавшие в медицине в связи с использованием новых, неожиданных антисептиков, затмили биологическое открытие явления фитонцидов в растительном мире, и небиологам казалось святотатством даже сравнивать обнаруженное Флеммингом антибактериальное влияние пенициллиум нотатум с открытием фитонцидов.