Александр Харс - Я познаю мир. Биология

Люди используют яды с незапамятных времен, задолго до изобретения пороха и огнестрельного оружия. Отравленные стрелы и дротики широко использовали американские индейцы, многие африканские племена и полинезийцы. Это было страшное оружие: отравленная стрела убивала человека, в какую бы часть тела она ни впилась.

То, что химическое оружие использовалось главным образом в тропиках, объясняется двумя причинами. Во–первых, именно там встречаются особенно ядовитые животные и растения. Вторая причина – жаркий климат. В Тропиках невозможно носить кольчуги и панцири. А по обнаженным людям можно стрелять самыми легкими стрелами: для яда достаточно любой царапины.

Когда испанские конквистадоры открыли Южную Америку и отправились в дебри Амазонии в поисках Эльдорадо – легендарной страны Золотого короля, они вынуждены были в сорокаградусную жару пробираться по непролазной, часто затопленной разливами рек чащобе, закутавшись в толстые ватные халаты, дающие некоторую защиту от отравленных стрел, которыми осыпали их индейцы, уже познавшие европейских завоевателей.

Естественно, растения и животные также с успехом пользовались своим химическим оружием: как на охоте, так и для защиты от врагов. Далеко не всегда природные яды смертельны. Чтобы избавиться от врага, не обязательно его убивать. В этом отношении растения оказались изобретательнее животных.

В американских пустынях саранча порой съедает всю растительность подчистую, но не трогает небольшое растение дубровку удлинённую. В тканях этого растения находится вещество, само по себе не способное убить отравившихся им насекомых. По своим свойствам оно напоминает обычный гормон роста насекомых. Пока личинка травяной совки питается дубровкой, вещество химической защиты растения просто накапливается в ее организме, не оказывая на нее никакого воздействия.

Но вот личинке приходит время окукливаться. Большие запасы ложного гормона роста не дают ей возможности сразу превратиться в куколку, заставляя по нескольку раз прерывать и заново начинать процесс окукливания. Однако при повторных попытках окуклиться она больше не сбрасывает твердые покровы тела, как это необходимо. В результате остатки предыдущей шкурки образуют новые головы, которые, как и положено сегментам тела насекомого, сидят одна за другой, словно бусины ожерелья. В результате личинка становится двух– или трехголовой. Могли бы появиться и четвертая, и пятая головы, но на это обычно не хватает «строительного материала».

image l:href="#image72.png"

Ложный гормон роста сам по себе не убивает личинку, но она погибает от голода. Поскольку каждый раз, приступая к повторному метаморфозу, личинка свою оболочку не сбрасывает, первая и вторая голова отделены друг от друга сплошной хитиновой стенкой: лишние головы как бы затыкают рот настоящей головы и пища попасть в кишечник личинки не может. Двух– и трехголовые личинки не в состоянии что–нибудь съесть и в итоге гибнут от истощения.

У каждого растения свой подход к защите. Некоторые вырабатывают ювенильный гормон насекомых. Он тоже не убивает ни личинок, ни взрослых насекомых. Задача этого гормона – руководить линьками личинки, не давая ей окуклиться. Когда личинка накопит достаточную массу, концентрация ювенильного гормона падает и очередная линька превращает ее не в личинку большего размера, а в куколку. При избытке же гормона гусеница будет линять раз за разом и в итоге вырастет в гигантского монстра, но не сможет окуклиться, а значит, не станет взрослым насекомым и не оставит потомства.

Поддельный ювенильный гормон действует на насекомых избирательно. Выработанный бальзамической пихтой, этот гормон нарушает развитие красноклопов и совершенно не действует на клопов родственного семейства лигеид.

image l:href="#image73.png"

Бальзамическая пихта

Удивительным химическим оружием пользуется небольшое растение агератум, или долгоцветка, которую частенько высаживают на клумбах в виде бордюра. Оно вырабатывает вещество, которое действует на многих насекомых, но действует на них по–разному. У одних оно прекращает выработку ювенильного гормона, и «отравленные» этим веществом маленькие гусеницы, которым предстояло еще расти и расти, окукливаются. При этом они перестают питаться, а значит, и повреждать долгоцветку, а из маленькой куколки выходят крохотные неполноценные взрослые насекомые.

image l:href="#image74.png"

Красноклоп

Американские тараканы, полакомившись соком долгоцветки, перестают вырабатывать вещества, с помощью которых самки привлекают самцов, в результате тараканы перестают плодиться. Жуки, наевшись листьев этого растения, надолго замирают и становятся легкой добычей для любого хищника. Наконец, самки многих других насекомых, поедающие долгоцветку, начинают откладывать неоплодотворенные яйца, из которых никто не вылупится.

image l:href="#image75.png"

Агератум

Вот как – оказывается, вредителей не обязательно убивать. Достаточно изменить их развитие или поведение.

В переводе с позднелатинского это слово означает «возрождение», другими словами – восстановление организмом утраченных или поврежденных органов или даже восстановление целого организма из его небольшой части. Если, например, пресноводную гидру разрезать на 100 частей, из каждого кусочка может развиться по целой совершенно нормальной гидре.

image l:href="#image76.png"

Гидра

Более высокоразвитые организмы не способны к такой полной регенерации. Однако из морского многощетинкового червя нереиса, если его тело разрезать пополам, без особого труда образуются две особи. При этом у заднего конца отрастет новая голова.

У позвоночных животных регенерация головы произойти не может, от таких травм они погибают. Но кое–что из менее важных органов у них все–таки восстанавливается. Например, лапа или хвост у тритонов и саламандр. У птиц и млекопитающих ничего подобного не происходит. Отрезанный у собаки хвост уже никогда не вырастет. Однако регенерация есть и у млекопитающих.

image l:href="#image77.png"

Нереис

image l:href="#image78.png"

Иногда программа восстановления органа сбивается и вместо оторванной ноги на ее месте вырастает хвост

Регенерацию человека и высших животных подразделяют на репаративную, заключающуюся в замене структур, погибших в результате повреждения, и физиологическую, то есть постепенную замену тканей в процессе нормальной жизнедеятельности. Как пример физиологической регенерации можно назвать обновление изношенных клеток кожного эпителия или эритроцитов – красных клеток крови, продолжительность жизни которых исчисляется днями или неделями.