Фитонциды, выделяемые во внешнюю среду бактериями и грибками, являются их химической защитой. Не надо понимать это так, что выделяемые во внешнюю среду химические защитные вещества всегда обязательно убивают своих соседей — других бактерий или грибки. Мы убедились ранее, что и фитонциды высших растений могут не только убивать микроорганизмы, но и тормозить их рост и размножение, а иногда и способствовать жизни безвредных для данного растения микроорганизмов. С этой точки зрения многие явления в природе уже не кажутся делом случая, а получают обоснование. Вот одно очень интересное явление.
Внесём в почву большое количество каких-либо болезнетворных для человека микробов, например возбудителей тифа, холеры, дифтерии, дизентерии. Пройдёт несколько дней, а в некоторых случаях только сутки, и подавляющее число этих бактерий погибнет. Почему?
Ни у кого не возникает сомнений в том, что решающей причиной этого является наличие в почве бактерий-антагонистов, которые выделяют во внешнюю среду антибиотические, фитонцидные вещества, могущие разрушать и другие бактерии, и вирусы. Что это действительно так, подтверждается следующим наблюдением. Простерилизуем почву, то есть освободим её от бактерий. Внесём теперь в неё брюшнотифозных бактерий. Мы убедимся, что они будут хорошо сохраняться и долго жить.
Здесь надо сделать существенную оговорку. Жизнь почвы очень сложна. Причиной гибели одних микробов в почве и усиленного размножения других могут быть не только отношения дружбы и вражды, антагонизма между микробами, но и выделение фитонцидов корнями растений. Вокруг корней каждого растения имеется свой богатый мир микробов. Микробы, полезные для растения, не только не убиваются фитонцидами, выделяемыми корнями, но их размножение под влиянием фитонцидов может даже усиливаться. Те же фитонциды оказывают губительное действие на другие виды микробов, могущих оказаться врагами растения. Что корни растений действительно выделяют в почву фитонциды, уже доказано точными опытами. Вот один из таких опытов.
Почва может быть заражённой спорами сибирской язвы. В.В. Архипов установил, что если в такую почву посадить клевер красный, ревень, вику, озимую пшеницу, рожь, чеснок и лук, то почва очищается от спор сибирской язвы. Нельзя обманывать себя и считать, будто всё ясно в этом опыте. Скорее всего, фитонциды, выделяющиеся из корней названных растений, непосредственно убивают очень стойкие споры сибирской язвы. А может быть, фитонциды помогают размножению бактерий, мешающих жить спорам сибирской язвы. Но как бы ни толковать явление исчезновения спор при посадке некоторых растений, речь идёт о фитонцидах. Приведём ещё пример антагонистического действия разных микробов по отношению друг к другу.
Дерево грецкого ореха сильно повреждается грибком дотиорелла грегарис, а также бактерией псевдомонас югландис. Можно искусственно заразить названными грибком и бактерией ветви грецкого ореха, но если заражать их смесью обоих микроорганизмов, то заражения не произойдёт. Единственное объяснение этому — антагонизм названных грибка и бактерии.
Факты такого рода не единичны. Например, если клубника заражена грибком ботритис цинереа, то её нельзя уже заразить грибком ризопус, хотя он также является виновником заболеваний клубники.
Заразим яблоки спорами грибка, который называется монилия фруктигена. Через 5—6 дней вырежем загнившую ткань и взвесим. В среднем у каждого яблока будет около 6,5 грамма загнившей ткани. Попробуем заразить яблоки той же партии таким же количеством спор другого грибка — ботритис алии. Через те же 5—6 дней мы не обнаружим гниения яблок. Заразим, наконец, яблоки той же партии спорами обоих грибков. Заражение грибком монилия фруктигена произойдёт, и через 5—6 дней, как и в первом опыте, мы заметим загнившую ткань. При взвешивании окажется в среднем всего около 1,5 грамма такой ткани в каждом яблоке. Совершенно очевидно, что грибок ботритис алии почти подавляет размножение грибка монилия фруктигена.
Обнаруженный антагонизм плесневого грибка и некоторых бактерий привёл А. Флемминга к открытию пенициллина. Были предшественники у Флемминга, но это нисколько не умаляет ценности его открытия. Уже в давние времена народная медицина «ощупью» обнаружила целебные свойства плесневых грибков, а в 1872 году русские врачи В.А. Манассеин и А.Г. Полотебнов изучали лечебное действие именно того плесневого гриба, из которого впоследствии удалось выделить пенициллин, но они не сделали тех выводов и обобщений, которые лишь спустя более полустолетия были высказаны Флеммингом.
Идейным отцом всех исследований по фитонцидам высших растений и бактерий можно считать И.И. Мечникова, так как он высказал мысль : «Растения защищаются своими устойчивыми оболочками и выделениями. Выделение клеточных соков у растений, следовательно, играет очень существенную роль как средство защиты».
И.И. Мечников и Л.Пастер открыли явление антагонизма в мире микробов, подавление одних бактерий другими. Мечников не только наблюдал эти явления, частным примером которых служит выделение плесневыми грибками и бактериями пенициллиноподобных и грамицидиноподобных веществ, но и наметил очень большой план работы в новой области, до сих пор наукой ещё не выполненный. Он писал: «Перед наукой лежит ещё обширное поле для новых исследований... болезнетворные бактерии, попадая в организм, не обязательно причиняют болезнь... Среди так называемых носителей тифозных, холерных, дифтерийных и других бактерий есть немало лиц, не заболевших соответственными болезнями... По всему нужно думать, что во внешней среде и в человеческом организме распространены микробы, оказывающие нам большую пользу в борьбе против заразных болезней».
Мечников, в частности, думал, что бактерии, вызывающие молочнокислое брожение, могут играть полезную роль как антагонисты бактерий, населяющих толстые кишки человека. Он поэтому горячо рекомендовал всем есть простоквашу, содержащую большое количество бактерий. Кстати, простокваша действительно очень полезна, но необходимо ли подавлять деятельность бактерий, нормально населяющих кишечник человека, — неясно.
В наше время некоторые учёные считают нужным использовать в борьбе с дизентерийной палочкой постоянного и, как правило, безвредного жителя кишечного тракта — кишечную палочку. В частном случае великий Мечников был не прав. Мысль же об использовании явления антагонизма в мире микробов, мысль о благодетельных для человека микроорганизмах была талантливым предвидением, которое направляет научные поиски и до сих пор.
Учёные — медики и биологи — широким фронтом начали, сознательно использовать в качестве целебных сил для человека целебные силы растений. Человек всё более уверенно подчиняет себе природу, её эволюцию.
Мы пытались с самого начала быть, как это и подобает в науке, разумно осторожными и не поддаваться излишним увлечениям. Будем же соблюдать такое правило до конца и предупредим читателей о наивности утверждения, будто у растений все вопросы невосприимчивости к болезням сводятся к проблеме фитонцидов. Даже у низших растений этого не может быть, а у высших, очень сложно устроенных организмов имеется много приспособлений, противодействующих врагам из мира микроорганизмов. Перечислим некоторые бесспорно защитные приспособления растений.
Фитонцидам принадлежит решающая роль в отражении нападений микроорганизмов. Температура тканей растений непригодна для жизни многих микроорганизмов. Оборонную роль играет образование на поверхности растений кутикулы — сплошного слоя плотно соединённых между собой клеток. На кутикуле иногда имеется восковой налёт. На одеревеневших частях растений и на корнях возникает пробковая ткань, в которой питательных материалов для микроорганизмов мало; к тому же пробка представляет и механическое препятствие для проникновения микроорганизмов внутрь. Всё это неплохие барьеры против микробов.
При ранении растений помимо вспышки продуцирований целебных для растения фитонцидов могут образовываться преграды для микробов в виде опробковевших клеток. А могут размножаться и такие растительные клетки, которые содержат особые химические вещества с фитонцидными свойствами — фенолы, антоцианы и другие, обезвреживающие действие микробных ядов — токсинов.
