Удивительные истории о существах самых разных - Петр Образцов

Эксперименты проводились в 2007 году международной группой ученых на российском спутнике «Фотон-МЗ», а испытателями стали тихоходки видов Richtersius coronifer и Milnesium tardigradum. Эти маленькие существа (не более полутора миллиметров в длину) относятся к типу членистоногих и известны своей поразительной устойчивостью к изменениям условий существования. Так, тихоходки в состоянии часами находиться в жидком гелии при температуре минус 271 градус Цельсия, выживать при уровне радиации 500 тысяч рентген (человек умирает при 500 просто рентген), могут целый час продержаться в кипятке. В эту «годину тяжелых испытаний» тихоходки погружаются в состояние анабиоза, их тела высыхают и покрываются особым воском. Неудивительно, что именно тихоходки были выбраны для, казалось бы, совершенно бесчеловечных экспериментов.

Тихоходки находились в специальной камере с заслонкой. При открывании заслонки они оказывались в условиях космического вакуума, сверхнизкой температуры и воздействия больших доз ультрафиолетовой радиации. Через несколько дней заслонку закрыли, а условия в камере вернули к обычным на спутнике. Оказалось, что все тихоходки высохли, но вскоре они, по большинству, восстановили свои жизненные функции, а некоторые даже отложили яйца, из которых появилось нормальное потомство.

Это первый случай, когда в таких экстремальных условиях выжили многоклеточные организмы. Ученые полагают, что результаты этих экспериментов будут полезны для планирования путешествий на обитаемых космических кораблях.

Некоторые животные умудряются существовать и даже размножаться и в нелегких земных условиях. Как слишком хорошо известно, в результате аварии ядерного реактора Чернобыльский регион подвергся выбросу большой дозы радиации. Так вот теперь его экологическая система возвращается в нормальное состояние. Ученые, изучавшие район вокруг бывшей атомной электростанции, говорят, что сейчас здесь богаче, чем до катастрофы, видовое разнообразие растений и животных.

Зона поражения занимает четыре тысячи квадратных километров в Украине, Белоруссии и России, в ней зафиксировано сто видов растений и животных, находящихся под угрозой исчезновения и занесенных в список Международного союза охраны природы и природных ресурсов. Около сорока из них, включая некоторые виды волков и медведей, до катастрофы вообще не жили в этих местах. А если есть хищники, находящиеся на вершине пищевой цепи, то все должно быть в порядке и с их жертвами и растениями, которыми жертвы питаются. Как такое могло случиться, учитывая, что уровень радиации по-прежнему высок?

Джеймс Моррис из университета штата Южная Каролина считает, что мутациям подвергаются в основном молодые особи, которые в результате этих изменений относительно быстро погибают, не успев повзрослеть. А остаются в живых и дают потомство только те, кого мутации не коснулись. Доктор Моррис называет происходящее в зоне заражения «эволюцией на стероидах»: при высоком уровне отклонений от нормы естественный отбор протекает быстрее и эффективнее.

В ходе эволюции некоторые живые существа приобрели такие признаки, которые могут пригодиться человечеству для использования в самых неожиданных областях. Например, для замены углеводородного топлива. Поскольку цены на нефть и газ все время растут, пусть даже испытывая иногда временные падения, развитые страны давно уже ищут альтернативные источники энергии.

Для получения электричества используют атомные, солнечные, приливные и ветровые электростанции, однако перевести многомиллионный парк автомобилей на электричество пока не удается, да и вряд ли удастся даже в перспективе — электромобилями еще можно пользоваться в городах, но для междугороднего сообщения и тем более для обработки сельскохозяйственных угодий они вряд ли годятся.

Альтернативное топливо на основе этанола, получаемого из кукурузы или сахарного тростника, также не решает проблемы, так как для получения одного литра спирта требуется практически столько же — то есть опять-таки литр — углеводородного топлива: без топлива никак не получится обрабатывать поля на тракторах, перевозить сырье и перегонять барду.

Однако сейчас появилась надежда, что эта проблема будет решена с помощью микроскопических грибов-паразитов, обитающих внутри древесины и расщепляющих целлюлозу с образованием смеси углеводородов. Именно целлюлоза древесины — возобновляемого источника сырья — наиболее перспективна для переработки в топливо, но разложить прочные цепочки целлюлозы очень трудно, для этого требуются специальные ферменты. Оказалось, что ими обладают грибы Gliocladium roseum, паразитирующие на южноамериканском кустарнике эукрифия. Самое поразительное, что при разложении целлюлозы грибы выделяют такие углеводороды, как декан, 4-метилциклогексен, ундекан, октан и бензол. По своему составу эта смесь очень близка к дизельному топливу и вполне может использоваться вместо него.

Исследователи из университета штата Монтана, сделавшие это открытие, отлично понимают, что скудного количества солярки, выделяемой грибами, не хватит даже на один трактор. Однако можно произвести генетический анализ, выделить ответственные за процесс гены, встроить их в какие-нибудь трудолюбивые микроорганизмы и получать из древесины солярку в товарных количествах.

Со временем научимся «выращивать» и бензин, и авиационный керосин. Понятия нефте- и газоносных полей приобретут совершенно иное значение.

Способность грибов питаться древесиной может привести и к неприятным последствиям. Британские ученые заявили, что уже во втором десятилетии XXI века бананы могут исчезнуть из рациона питания, потому что банановые плантации в крупнейших регионах разведения поразила эпидемия грибкового заболевания, которое грозит резким сокращением жизни бананового дерева.

Появившиеся у нас еще в годы застоя бананы были не продуктом питания, а скорее одним из признаков высокого социального положения, поскольку «достать» их могли только продавщицы магазинов «Овощи-фрукты» и работники «партии и правительства». На загнивающем же, как трехдневный банан, Западе эти фрукты составляли основную часть рациона питания парижских клошаров и турецких гастарбайтеров. А сейчас бананы в России дешевле яблок, и в редком школьном туалете удается не поскользнуться на банановой шкурке. При этом ничего особенного в желтом плоде нет, разве что он отличается повышенным содержанием калия и потому полезен для преодоления известных симптомов наутро после вчерашнего праздника.

Однако совсем лишиться этого дара тропического леса было бы как-то жалко, и поэтому, когда британские ученые в 2003 году объявили об эпидемии черной сига-токи, грибкового заболевания бананов, их сообщение вызвало всеобщую тревогу. Английские исследователи поведали тогда, что эпидемия уже уничтожила почти половину урожая бананов в Уганде и огромную часть банановых плантаций в Бразилии. Хуже того, возникла угроза возвращения «панамской лихорадки», уничтожившей один из видов банана в 1950-е годы в «банановых республиках» Центральной Америки.

«Культурные растения действительно больше подвержены различным заболеваниям и больше поражаются вредителями, чем их дикие предки, — отметил сотрудник Отдела тропической флоры Главного ботанического сада имени Н. В. Цицина РАН, кандидат биологических наук Сергей Золкин. — Кроме того, съедобные бананы лишены семян и размножаются вегетативным путем. За полезные человеку качества культурному банану пришлось заплатить меньшей устойчивостью к воздействию вредных факторов. Однако ничего страшного с бананом не произойдет. В самом крайнем случае из его сохранившихся диких форм можно будет быстро вывести нужные нам сорта растения».

Одно из предсказаний метеорологов по поводу глобального потепления — возможность выращивания тропических растений на широте Москвы. Но даже если России и не удастся стать новой «банановой республикой», селекционеры и генетики не оставят нас без musa, как, оказывается, называют банан ботаники.

Грибы могут быть опасны не только банану, но и нам с вами. Я уже говорил, что грибы — это не фауна и не флора, не животные и не растения. Это «третье царство», совершенно самостоятельный таксон в мире живого. В отличие от растений, грибы не занимаются фотосинтезом углеводов из углекислоты и воды под действием солнечного света, а питаются остатками органики в почве, то есть уже готовой пищей. Но с растениями их сближает инфантильная привязанность к месту рождения — как и елки, грибы не перемещаются по поверхности земли. А вот питание органикой сближает грибы с животными.