Жизнь зеленого растения - Гэлстон А.
Скачать (прямая ссылка):
Вещества, служащие растениям для защиты от насекомых, очень разнообразны. Среди них имеются ядовитые, способные убить любое животное, которое вздумает отведать такое растение; поэтому животные, лишенные соответствующего противоядия, обычно ощущают опасность и избегают ядовитых растений, не едят их. Другая группа веществ придает растениям неприятный вкус, что также отпугивает растительноядных животных, так что иногда они даже и не прикасаются к подобным «невкусным» растениям. Вероятно, именно эту роль играют у растений многочисленные изопреноидные соединения, в частности терпены и эфирные масла (рис. 15.3). Для любого животного, по-видимому, токсичны присутствующие в растениях алкалоиды, цианогенные гликозиды и некоторые «необычные» аминокислоты (рис. 15.3). Цианогенные гликозиды разлагаются при повреждении ткани с выделением цианистого водорода, что делает их очень мощными репеллентами. Токсичные аминокислоты, присутствующие в семенах тропических представителей семейства бобовых, вызывают летальный эффект, очевидно, вследствие того, что они включаются в синтезируемые организмом белки вместо нормальных аминокислот. Насекомые, которые могут без вреда для себя кормиться на растениях, содержащих какое-ниоудь ядовитое соединение, обладают способностью либо разрушать это соединение, либо связывать его химически и таким путем переводить в неактивную форму. Еще один способ избежать опасности отравления обнаруживается у зерновки (сем. Bruchidae), устойчивой к токсичной аминокислоте канаванину. Это насекомое питается семенами Diodea megacarpa, в которых содержится 8% канаванина, а между тем, как известно, даже 0,25% канаванина достаточно для летального действия. Причина такой устойчивости заключается в данном случае в том, что имеющаяся у насекомого аргинил- тРНК-синтетаза обладает способностью отличать аргинин от канаванина и выбирать «правильную» аминокислоту.
Следующим шагом на этом пути можно считать такую ситуацию, когда вещество, токсичное для всех других насекомых, не просто обезвреживается в организме адаптировавшегося к нему вида, но становится для этого вида аттрактантом; особи такого вида обнаруживаются обычно только на растении, содержащем данное вещество, и не встречаются больше нигде (рис. 15.2). Так гусеницы Papilio ajax кормятся лишь на листьях некоторых зонтичных, содержащих определенные эфирные масла, главным образом метилхавикол и терпен карвон (см. рис. 15.3). Только в присутствии этих веществ гусеницы приступают к кормлению; они поедают даже фильтровальную бумагу, смоченную чистым карвоном.
Естественно, возникает вопрос: выигрывают ли что-нибудь в свою очередь те ядовитые растения, к которым насекомое адаптируется? Оказывается, в иных случаях выигрывают. Насекомые, которые кормятся на них без вреда для себя, накапливают в своем организме растительный яд и приобретают в результате этого сильный запах, отпугивающий не только врагов этих насекомых, но и других растительноядных животных. Это обстоятельство порождает довольно хороший симбиоз между такими растениями и насекомыми.
Как известно, растениями питаются не только насекомые. Существует большое число растительноядных млекопитающих, и если бы они поедали ядовитые растения, то вряд ли у них было бы много шансов выжить. Они избегают таких растений, воспринимая соответствующий вкусовой сигнал; иными словами, ядовитые растения кажутся им невкусными и потому отвергаются. Конечно, мы отличаем лишь то, что невкусно для нас, и не можем быть уверены в том, что таким же оно покажется, например, корове. Однако замечено, что растения, которые кажутся нам горькими, и растения, отвергаемые животны-
чьи «лкч ч. ч N ?- -«4. ч iseeev ччитв» -амлчшк
Рис. 15.2. Эти две гусеницы приспособились кормиться на ваточнике (Ascleplas syriaca), содержащем цианогениые гликозиды, ядовитые как для позвоночных, так и для других, не адаптированных к ним насекомых. Медведица (Euchaetias egle. А) либо без вреда для себя переносит эти ядовитые компоненты растения, либо разрушает их, тогда, как у данаиды (Danaus plexlppus, Б) цианогенные гликозиды накапливаются в организме и служат ей для защиты от насекомоядных птиц. (С любезного разрешения P. Feeny, Cornell University.)
ми (в том числе и домашним скотом), довольно хорошо совпадают. Горечь, по-видимому, отпугивает всех. Важным фактором, определяющим выбор пищи у диких животных, можно считать также терпкость, или вяжущий вкус, обусловленный присутствием таннинов (см. рис. 15.3): животные предпочитают обычно растения, вообще, не содержащие таннинов или с очень малым их содержанием. Большинство горьких или терпких веществ действительно токсичны, хотя у отдельных видов животных и могут существовать механизмы, обеспечивающие их обезвреживание. В рацион гориллы входит всего лишь несколько видов растений, причем есть сведения, что все эти растения — горькие. Гориллы, однако, привыкли к ним и предпочитают именно их, подобно тому как мы, например, привыкаем к слабой горечи чая, пива, различной зелени или наших кулинарных приправ. В то же время сладкий вкус или сладкий запах напротив обычно привлекают животных. Вещества с такими свойствами, вероятно, играют определенную роль в различного рода взаимодействиях между растениями и животными, например в распространении семян животными, поедающими сочные плоды.
