Растения — индикаторы

Охрана растений является одним из важнейших требований при построении общества устойчивого развития. Считается, что в настоящее время на Земле еженедельно исчезает один вид растений, а ведь его гибель ведёт к уничтожению примерно ещё 30 видов мелких животных, связанных с ним в процессе питания. По оценке учёных, почти миллиону видов живых организмов угрожает вымирание непосредственно из-за человеческой деятельности и климатических изменений, связанных с нею. Прогнозируется, что к середине нынешнего столетия до четверти всех животных и растений может исчезнуть с лица Земли. Такие прогнозы действительно ужасают, ведь человеком используется всего несколько тысяч видов растений. О многих видах и их полезных свойствах человеку зачастую ещё даже не известно, не говоря уже о том, что от состояния растительности зависит благополучие не только человечества, но и само существование жизни на планете.

Принято дарить друг другу цветы, выражая свою любовь и признательность. Но, если вам весной предлагают купить цветы, собранные браконьерским способом, задумайтесь о том, следует ли становиться соучастником преступного отношения к природе.

Растения-индикаторы в борьбе с вирусами

Все живые существа на Земле — бактерии, грибы, растения, животные и человек — связаны между собой родственными связями. Расшифровка генома человека, всех его генов показала, что на планете мы все «братья». Существуют также неклеточные формы жизни — вирусы, которые являются внутриклеточными паразитами, поражающими как животных, так и растения. Возможно, они являются ставшей самостоятельной частью клеточного генома и с эволюционной точки зрения обеспечивают обмен информацией на генном уровне. Однако для индивидуума попадание вируса в его организм приводит к большим неприятностям и даже летальному исходу.

В прошлом столетии было выяснено, что многие заболевания сельскохозяйственных культур вызываются вирусами. Эпифитотии (растительный аналог эпидемий у человека) способны нанести значительный урон овощеводству и плодоводству. Быстрое распространение вирусных болезней нередко приводило к необходимости уничтожения тысяч и даже миллионов плодоносящих деревьев. Подобная вредоносность вирусных заболеваний и наносимый ими экономический ущерб требовали уделить возникшей проблеме самое серьёзное внимание. Стремительный прогресс вирусологии и молекулярной биологии определили быстрые успехи в изучении вирусов и нахождении методов борьбы с ними.

На начальных этапах изучения вирусных заболеваний из-за отсутствия надёжных методов идентификации одни и те же вирусы нередко многократно описывали как различные. Это было связано с тем, что внешние симптомы вирусных заболеваний крайне изменчивы и модифицируются в зависимости от вирулентности штамма (вирулентность штамма — совокупность особенностей микроорганизмов, которая определяет характер и силу их болезнетворного действия), восприимчивости поражаемых культур, стадии развития болезни и даже от погодно-климатических условий. Поэтому открытие растений-индикаторов явилось важным прорывом в разрешении задач борьбы с вирусными заболеваниями.

В середине XX столетия удалось перенести один из вирусов, вызывавших заболевание вишни, на огурцы. Это позволило приступить к выделению вирусов из плодовых растений, очистке их и глубокому изучению. Проблема состояла в том, что у плодовых культур процесс выделения вирусов из поражённых тканей весьма затруднён. Окислительные ферменты в соке плодовых растений обладают высокой активностью, в результате чего вирусы образуют с веществами, содержащимися в клетках, нерастворимые комплексы. Вирусы либо выпадают в осадок и теряются на первых этапах очистки, либо вообще теряют активность. Сок плодовых культур отличается высокой кислотностью и вязкостью, что также препятствует выделению вирусов. Кроме этого, ничтожное содержание вирусов в тканях плодовых культур и нахождение в одном растении нескольких разных вирусов одновременно осложняет их выделение и идентификацию.

Преодолеть эти проблемы позволил перенос вирусов плодовых культур на травянистые индикаторы. Из заражённых травянистых растений выделить и очистить вирусы плодовых культур оказалось намного проще. Это позволило выделить и идентифицировать многие вирусы, поражающие плодовые культуры.

Вегетативный способ размножения плодовых культур, применяемый человеком, — окулировка глазками и прививка черенками, взятие отводков — привёл к массовому распространению вирусных заболеваний и заражению ими большинства посадочного материала. Взятие черенков с заражённого маточного дерева и прививка их на заражённый клоновый материал увеличивают вероятность образования вирусного комплекса более вредоносного, чем отдельные составляющие его вирусы. Было также установлено, что вирусы переносятся насекомыми, нематодами, клещами, а также могут передаваться с пыльцой и семенами.