Если вы раскроете энциклопедию или подходящий справочник и поинтересуетесь, что написано о слове «галл», то прочтете примерно следующее. Это патологическое новообразование у растений, вызываемое различными членистоногими, ведущими в основном паразитический образ жизни. Оно ведет к отмиранию листьев, задерживает рост и нередко приводит растение к гибели. Против такого общего определения трудно возразить. Выходит, что, расписывая случаи столь явного паразитизма, мы изменили обещанию говорить лишь о гармоничных симбиозах. Чем тут можно оправдаться?

Во-первых, говоря о галлах, мы и сами кое-где сгустили краски. Часто ли приходится видеть, чтобы на том же дубе было так же много галлов, как гусениц непарного шелкопряда? Обычно на совершенно здоровых кустах и деревьях не сразу сыщешь «болезненный» орешек или вздутие. Судя по всему, такие единичные «болячки» не причиняют им заметного вреда. Ведь дело это сугубо местное.

Во-вторых, надо учесть, что довольно часто в галлах поселяются вовсе не те членистоногие, которые их вызвали, а совсем другие виды, которые либо ищут в них только удобную квартиру, либо начинают использовать на свой лад. Таких новых поселенцев называют инквиллинами.

1 — веточка инжира с плодами, 2 — тычиночныйи пестичные цветки, 3 — плод в разрезе

В-третьих, среди насекомых, образующих галлы, есть немало и полезных. Более того, сами «плоды» их труда оказываются весьма желательными для человека. А вот и пример таких плодов в буквальном смысле этого слова.

Это всем известные фиги, или инжир. Уже Аристотель знал о странном союзе этого гигантского плодового дерева с осой-малюткой бластофагой. Правда, он думал, что ее роль сводится только к тому, чтобы воспрепятствовать преждевременному опадению плодов. Лишь в конце XVIII века разгадали, что союз этот взаимовыгоден для обеих сторон: он обеспечивает плодоношение инжира и продолжение рода бластофаги. Друг без друга они просто не способны существовать.

Прежде всего, оса опыляет инжир, перенося пыльцу с цветков мужских смоковниц на цветки женских. Кроме того, в цветки самка откладывает яички и в них совершается развитие ее потомства. Но для этого подходит далеко не всякий цветок. Приют бластофаге дают только недоразвитые женские цветки, собранные в соцветия особого типа. Их называют также цветками-галлами. Те из них, в которые отложены яички, разрастаются и превращаются в хорошо всем знакомые сочные плоды (точнее, соплодия) инжира — фиги с мелкими семенами, придающими им приятный ореховый привкус. Если же бластофага не успела «заразить» цветки-галлы, то соцветия, не созрев, опадают.

Вся жизнь взрослых фиговых ос проходит внутри плода, исключая перелет самок с одного соцветия на другое. Внутри же цветков-галлов самцы оплодотворяют самок осеннего поколения и тотчас погибают, так и не увидев белого света.

Поскольку мужских деревьев всегда мало, для лучшего опыления цветков на женских деревьях специально развешивают нанизанные на нити каприфиги, т. е. соцветия тычиночных цветков. Этот прием, практиковавшийся еще в Древней Греции, получил название каприфнкации. Следовательно, человек, преследуя собственные интересы, сознательно способствует заражению культурного растения полезным насекомым — опылителем и галлообразователем.

Примеры, когда галлообразование приносит пользу и растению-хозяину, легко можно было бы умножить. К этому надо добавить, что не столь уж редки случаи, когда от традиционного взгляда на галлы как на патологические образования приходится вообще отказаться.

Пожалуй, самый убедительный пример полезных галлов дают нам маленькие узелки на корнях бобовых растений, вызываемые клубеньковыми бактериями и столь ценимые в культуре земледелия. К ним и многим другим деяниям микробов мы сейчас и перейдем, но прежде подведем итог уже сказанному.

Изучение различных новообразований, возникающих у растений под воздействием членистоногих, — одна из увлекательных страниц экологии и биологии развития. Познание интимных сторон взаимоотношений растений и животных на примере галлов и тератоморф дает большой и очень ценный материал для понимания механизмов роста и развития растений. В нашей стране этой проблемой особенно успешно занимаются в лаборатории, возглавляемой Э. И. Слепяном. Однако, несмотря на то что с каждым годом биологи открывают все новые факты и закономерности, в указанной области биологии все еще остается много загадок.

Оса бластофага

Всем зеленым растениям необходима минеральная пища. Высасывая из почвы различные соли, они постепенно лишают ее плодородия. Кому не известно, что если из года в год на одном и том же поле высевать только рожь или пшеницу и не вносить никаких удобрений, то в конце концов собранного урожая и на семена не хватит!

Однако из мира зеленых потребителей выделяется группа растений, которые не только берут из почвенных кладовых нужные им вещества, но и обогащают их одним из самых важных для всего живого элементом — азотом. Про азот еще в 1923 г. наш крупнейший микробиолог В. Л. Омелянский сказал, что он «более драгоценен с общебиологической точки зрения, чем самые редкие из благородных металлов». Замечательным свойством черпать азот прямо из воздуха обладают представители семейства бобовых — всем хорошо знакомые клевер, люцерна, люпин, горох, фасоль, соя, накапливающие его в корнях.

По своим возможностям химическая промышленность всех стран мира, вместе взятых, производящая азотистые удобрения, не в силах тягаться с естественными подземными фабриками бобовых. Согласно подсчетам американских ученых, все сельскохозяйственные культуры земного шара изымают из почвы около 100 миллионов тонн азота в год. Из них только 12 миллионов тонн вновь возвращается в почву с минеральными удобрениями. Остальные же 88 миллионов тонн восполняют бобовые растения и некоторые свободноживущие организмы. По мнению крупного американского симбиолога Уильяма Трагера, доля их вклада значительно больше и, возможно, доходит до 90 процентов.

К этому надо добавить, что посев бобовых культур — самый экономичный способ вернуть почве плодородие. Ведь азот, накопленный этими культурами, оказывается по существу даровым. Вот почему во всех странах мира широко практикуют севообороты, при которых посевы основной культуры (скажем, каких-нибудь зерновых) чередуют с посевами бобовых. У нас в стране, например, бобовые занимают по площади второе место после зерновых. При этом они вносят в почву 1,5 миллиона тонн азота.

О свойстве бобовых повышать плодородие почвы знали со времен классической древности. О нем писали Теофраст, Катон, Баррон, а Вергилий и Плиний даже указывали, что бобы, люпин и вика удобряют почву не хуже навоза, и выступали с практическими рекомендациями. Однако они не подозревали, что «утучнению земли» способствуют не сами растения, а бактерии, поселяющиеся на их корнях. Об этом ученые узнали только в конце XIX века.

В почве обитает огромное число разнообразных микробов. Каждый из них осуществляет какие-то важные превращения почвенных веществ путем брожения, окисления, синтеза. Есть среди них группа, способная улавливать атмосферный азот и связывать его в молекулах сложных соединений (в науке этот процесс называют азотфиксацией). Одни из азотфиксаторов, такие, как азотобактер или клостриднум, умеют это делать сами, живя в почве самостоятельно, другие — только в содружестве с высшими растениями. Будущие симбионты активно проникают в корешки бобовых, образуя на них галлы — маленькие клубеньки. Корни, зараженные такими микробами, похожи на клубок ниток с множеством узелков. Поэтому микробы и называют клубеньковыми бактериями. Научное же название их — ризобии.