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.
Есть у кактусов и другая особенность: у них очень мало устьиц — тех отверстий в оболочке, через которые обычно испаряется вода. Но вот загадка: через эти же отверстия поступает и необходимый для фотосинтеза углекислый газ. А кактус, чтобы сохранить драгоценную влагу, днем вообще закрывает устьица. По логике, без сырья должен прекратиться и фотосинтез. А он идет! За счет чего? Оказалось, что кактусы открывают устьица по ночам, когда влажность окружающего воздуха увеличивается. И, соответственно, резко уменьшаются потери влаги. В эти-то часы они и запасают впрок углекислый газ, чтобы днем, под лучами солнца пустить его на «переработку».
Может быть, подобные тонкости фотосинтеза заинтересуют инженеров, подскажут им, как создать аппараты для очистки воздуха городов от индустриальных выбросов? С фотосинтезом связана и другая заманчивая идея: не исключено, что в будущем он ляжет в основу производства искусственной «небесной» нефти — из углекислоты воздуха. Но это уже проблемы за гранью сегодняшнего дня.
ТАЙНА ДРЕВНЕГО КОРНЯ
Кто не знает о чудодейственных, почти сказочных свойствах корня женьшеня — реликтового растения, которое было известно в восточной медицине еще 4000 лет назад. Впервые он упоминался в древнейших китайских сочинениях за два тысячелетия до нашей эры.
В природе это ценное растение встречается сейчас крайне редко. Женьшень занесен в Красную книгу. Истощение его природных запасов привело к созданию специальных плантаций. Впервые женьшень был получен на плантациях в Корее и Китае, а затем в Японии и США. В России первые плантации женьшеня появились в 1910 году. Сейчас в Советском Союзе существует несколько хозяйств, занимающихся его выращиванием. Дело это весьма сложное, трудоемкое и малорентабельное.
Получаемый урожай не способен даже на одну сотую удовлетворить спрос на чудодейственный корень.
Сделать женьшень более доступным и дешевым помогли ученые. Их многолетние поиски увенчались успехом. В Советском Союзе в Институте физиологии растений АН СССР впервые в мире была получена культура изолированных тканей и клеток корня женьшеня — наиболее ценная его часть. Специалистами ВНИИбиотехники была разработана технология промышленного культивирования биомассы этого растения.
Если в естественных условиях прирост корня составляет всего несколько граммов в год, то на предприятиях Главмикробиопрома за 30–60 дней количество биомассы увеличивается в 15–20 раз!
Сейчас на основе женьшеневого настоя, приготовленного из биомассы, московское объединение «Свобода» выпускает крем «Лесная нимфа», а один из киевских заводов наладили производство шампуня «Диона». ВоВНИИ пивобезалкогольной промышленности разработан новый безалкогольный тонизирующий напиток «Женьшень». Рассматривается также вопрос об использовании биомассы женьшеня в медицине.
Другое растение, которое не уступает по своим лечебным качествам женьшеню, — родиола розовая. В народе это растение за чудодейственные свойства величают «золотым корнем».
«Золотой корень» издавна применялся в народной медицине Алтая как средство, снимающее усталость и повышающее работоспособность. Старинное поверье гласит: «Тот, кто сыщет золотой корень, будет до конца дней своих удачлив и здоров, проживет два века».
Как показали исследования, родиола розовая и препараты из нее обладают стимулирующим действием на нервную систему и в первую очередь — на кору головного мозга. По своему действию «золотой корень» сходен с женьшенем и относится к группе так называемых адаптогенов — веществ, повышающих сопротивляемость организма воздействию неблагоприятных факторов внешней среды. Препараты родиолы розовой повышают мышечную деятельность и умственную способность человека, нормализуют функцию коры головного мозга при неврозах, влияя на возбудительный процесс. По стимулирующему действию они превосходят левзею и другие растительные стимуляторы.
Хотя запасы «золотого корня» значительно превосходят запасы женьшеня, это растение также занесено в Красную книгу и находится под охраной государства. Как правило, заготавливают корни в возрасте 8—10 лет, поэтому выращивать на плантациях их нерационально.
Специалистам ВНИИбиотехники удалось получить культуру родиолы розовой и разработать технологию производства ее биомассы. Эта работа проводится в рамках комплексной программы «Биотехнология», предусматривающей получение в искусственных условиях ценного растительного сырья.
Разработанный метод позволяет из кусочка листа получить целое растение. Однако в данном случае целое растение ни к чему. Нужен лишь корень — наиболее его ценная часть.
На срезе корня образуется своеобразный наплыв—так называемая капустная ткань. Ее клетки обладают теми же свойствами, что и клетки самого корня, но отличаются большими размерами и способностью к ускоренному росту. Именно поэтому ученые взяли капустную ткань за основу для промышленного культивирования биомассы.
«Золотой корень» разрезают на крохотные кусочки, тщательно стерилизуют и затем помещают в специальную питательную среду. За двадцать пять дней в пробирке происходит маленькое чудо — из одного грамма ценного корня образуется двадцать. По своим свойствам полученная биомасса ни в чем не уступает натуральным клеткам родиолы розовой.
Специалисты ВНИИбиотехники разработали технологию глубинного, или суспензионного, метода получения биомассы. Это позволяет вдвое ускорить процесс и, что особенно важно при промышленном производстве, сделать его беспрерывным.
Уже в нынешней пятилетке московское объединение «Свобода» начнет выпускать ряд косметических изделий на основе «золотого корня». Сейчас в 1-м Московском медицинском институте проводят испытания целебных свойств биомассы с тем, чтобы в дальнейшем использовать ее в медицине. Разработанные методы позволяют наладить выпуск биомассы любых редких, экзотических растений. В том числе и тропические, которые не произрастают на территории Советского Союза. Со временем широкое промышленное производство сделает чудодейственные растения сравнительно дешевыми и общедоступными.
ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ
Вот что рассказал академик ВАСХНИЛ Ю.Фадеев.
В нашей стране разработаны комплексные системы интегрированной защиты растений от вредителей и болезней. В 1981 году такие системы внедрены на площади 50 миллионов гектаров. По подсчетам специалистов, это позволило получить дополнительно сельскохозяйственной продукции на 8 миллиардов рублей. Однако экономическая эффективность не единственное достоинство систем интегрированной защиты. Применение их значительно уменьшит степень загрязнения окружающей среды химическими препаратами.
Если не бороться с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур, то они могут уничтожить до 50 процентов возможного урожая. В 50— 60-е годы химические средства защиты метений позволили существенно интенсифицировать сельскохозяйственное производство во всем мире за счет резкого снижения потерь урожая. В то же время их массовое применение привело к отрицательным экологическим и санитарно-гигиеническим последствиям.
В ряде случаев гибли животные, птицы, рыбы. Пестициды, особенно хлорорганические (наиболее известные из них — ДДТ и гексахлоран), обладают свойствами длительного сохранения в биологических системах. Они накапливаются в почвах, воде, пищевых продуктах. Кроме того, у более чем трехсот видов насекомых-вредителей выработалась невосприимчивость к пестицидам, что потребовало увеличения их доз.
Особую остроту у нас в стране эта проблема приобрела в хлопководстве, где многолетнее и многократное в сезоне применение фосфорорганических препаратов привело в ряде районов Средней Азии к появлению устойчивых форм паутинного клеща, тлей. В последние годы в Узбекистане и Таджикистане отмечается возникновение популяций хлопковой совки, устойчивых к инсектицидам. В садах Крыма, Азербайджана, Краснодарского края размножились устойчивые популяции клещей и яблоневой плодожорки. Поэтому количество необходимых для борьбы с ними химических обработок возросло с 2–3 до 10–15.
