За порогом вражды - Вадим Иванович Назаров

Бернар отличался не только пытливым умом. Ему были свойственны также широта взглядов и склонность к теоретическим обобщениям. Изучая орхидеи, он заметил, что они никогда не цветут на первом году жизни, а для продолжения своего существования отращивают разные зимующие органы — корневища, клубни, луковицы, которые от поколения к поколению образуются на все более ранних стадиях развития. Отсюда Бернар сделал вывод, что постепенно укреплявшийся союз орхидей с грибами мог стать исторически главной причиной превращения однолетних растений в многолетние.

Чтобы проверить свою гипотезу и выяснить, всегда ли клубне-образование связано с симбиозом [4], Бернар, естественно, обратился к изучению самого обычного и широко распространенного растения, образующего массу клубней, — картофеля. К тому же цикл развития картофеля совпадает с циклом многих орхидей.

Бернар стал обследовать кустики картофеля в тот момент, когда у них начинают формироваться клубни, надеясь обнаружить грибную "инфекцию". Однако, просмотрев немалое число растений, ни у одного из них постоянной микоризы он не нашел. Неудача не обескуражила ученого. Предположив, что утрата грибного симбионта могла произойти вследствие введения картофеля в культуру, он приступает к исследованию его предков и диких сородичей.

Усилия Бернара были теперь сразу вознаграждены. Корни чилийского дикорастущего растения соланум маглия, наиболее близкого к нашему картофелю и подобно ему также дающего клубни, оказались сильно зараженными микоризным грибом. В итоге Бернар получил первое подтверждение своей гипотезы, что наш картофель — соланум туберозум — происходит от предков, находившихся в симбиозе с грибами. Исчезновение же гриба у культурного картофеля — результат его переноса в новые, удаленные от родины края, где практически нет грибов, способных с ним соединяться. Теперь считают также, что свою способность давать в культуре высокие урожаи "земляных яблок" картофель сохранил благодаря хорошему уходу и подкормке удобрениями.

Стремясь окончательно доказать свою правоту, Бернар искал способ продемонстрировать, что при первом удобном случае, и в частности при одичании, картофель способен восстановить утраченный союз.

Его ученику Ж. Костантену пришла в голову блестящая мысль — понаблюдать за поведением картофеля, высеянного в горах, где очень много микоризных грибов, и при этом выращивать его не клубнями, а семенами. Эксперимент, начатый сперва во Французских Альпах, а затем продолженный в Пиренеях, одновременно преследовал и другую цель — освободить картофель от болезнетворных вирусов и предупредить его вырождение. Главное, что интересовало ботаника, — установить, не вмешаются ли местные грибы в судьбу появившегося вдруг подходящего компаньона, не облегчат ли они ему образование зимующих органов.

Были высеяны одновременно две партии картофеля. Одна партия — на склонах горы Пик-дю-Миди на высоте 1400 м в неудобренную целинную землю пастбища, богатую грибами, другая — в местечке Баньер-де-Бигорре в обычную культивируемую почву без грибов. Результаты опыта оказались решающими. Растения на первом поле были сильно заражены грибами и принесли обильный урожай высококачественных клубней, на втором не дали ни единого клубня.

Посев картофеля семенами на Пик-дю-Миди долгие годы продолжал ботаник Ж. Буже. Урожаи первичных клубней (получаемых в первый год после посева семян) доходили до 64 штук, или до 3,5 кг, на один куст и до 30–50 т на гектар, причем эти клубни достигали размеров обычных (вторичных) клубней, а будучи высажены в последующие годы, давали еще большие сборы. Но самое главное, что, заражаясь микоризным грибом, картофель одновременно нацело освобождался от вирусных заболеваний, поскольку вирусы не передаются через семена. С тех пор метод "симбиотического" выращивания картофеля получил в Пиренеях широкое распространение.

Так было выяснено, что у дикого картофеля, как и у орхидей, есть микоризные грибы-симбионты.

"Анатомия" дружбы

Теперь, дочитывая наш рассказ о мире симбиоза, вы, дорогой читатель, вероятно, согласитесь, что в стремлении дать самое общее представление о безграничном богатстве мира плодотворного содружества мы всегда старались говорить о самом характерном, о том, чем и как живут тысячи, миллионы и миллиарды живых существ этого мира. Но вопросы меры и степени — это тоже очень важные вопросы, без решения которых не в состоянии развиваться никакая наука, в том числе и биология. Трудно и нам обойти их стороной.

Как мы только что уяснили, растения могут добывать питательные вещества из почвы одним из двух способов — с помощью корневых волосков или посредством микоризы. Какой из них преобладает в природе? Во всяком случае, второй не уступает первому. Это значит, что не менее половины высших растений, существующих на Земле, т. е. примерно 150 тысяч видов, живут в симбиозе с грибами и получают через них пищу! Некоторые ученые считают, что таких растений среди цветковых 80–90 процентов, а среди сельскохозяйственных культур — и того больше. Однако в цифровых оценках тут по вполне понятной причине царит полный разнобой.

Чтобы решить, есть ли у данного растения микориза или нет, необходимо осмотреть его корни. Это легко сказать, но трудно сделать. Ведь корни лежат в земле, и, прежде чем удастся их оттуда извлечь в целости и сохранности, придется немало потрудиться. Потом их надо промыть. Ботаники, работающие в природе, при описании растений меньше всего обращают внимание на корни. Они предпочитают иметь дело с цветками, плодами и стеблями. Не случайно гербарии с образцами неповрежденных корней — музейная редкость. В последнее время стали усиленно изучать микоризы у сельскохозяйственных культур и ценных древесных пород, но это, естественно, не дают ответа на вопрос, сколько же растений живет в симбиозе с грибами.

Как бы то ни было, достоверно известно, что в содружестве с грибами состоят представители всех крупных подразделений растительного царства, начиная с мхов и плаунов. Не так давно микоризу нашли даже у болотных растений — клюквы, голубики, андромеды, вереска и др. Менее всего она свойственна растениям-однолетникам, и ее совсем нет у водных обитателей.

Как и в лишайниковом симбиозе, отношения между микоризным грибом и растением-хозяином сложны и противоречивы. Они только в общем, итоговом балансе, когда силы партнеров примерно равны, выглядят как дружеская кооперация. Но стоит присмотреться к ним поближе, как перед глазами предстанет драматическая картина напряженной борьбы.

Вот вам классический пример — все те же орхидеи. Если одной из них посчастливилось, наконец, вступить в контакт с грибом, не думайте, что ее жизнь отныне гарантирована на все сто процентов. Некоторые грибы бывают столь безудержно агрессивны, что, еще не успев развернуть своей полезной "работы", убивают зародыш. Случается и обратное: сопротивляясь инфекции, зародыш убивает гриб, но вслед за тем погибает и сам, так как не в состоянии себя прокормить. Если не везде, то в данном случае нужна золотая середина, чтобы