Джордж Зейдан - Ингредиенты. Странные химические свойства того, что мы едим, пьем и наносим на кожу

«Эй! Существо, которое перемещается! Я не могу сдвинуться с места, но у меня только что был секс, и мне нужно, чтобы все оплодотворенные эмбрионы распространились по миру. Если ты мне с этим поможешь, то я позволю тебе выпить нектар из моего сладкого цветка или съесть мои плоды. Звучит приемлемо? Отлично, договорились».

Однако, когда кто-то пытается забрать сахар, ничего не предлагая взамен, растения сердятся. Когда гусеница, например, жует, мнет и разрывает растительные ткани, они совершают множество ответных действий. Электрические и химические сигналы распространяются повсюду, сообщая об опасности. Длинные тонкие белки внутри ситовидной трубки, называемые «форисомы», увеличиваются в ширину в два-три раза, частично блокируя трубку. Клетки начинают производить полисахарид под названием «каллоза», который тоже помогает закупорить этот канал.

Но Мейбел знает об этих мерах. Убедившись, что клетка, в которую она проникла, – это ситовидная трубка, она выплевывает уже другую слюну, которая в значительной степени блокирует защитную реакцию растения. Теперь тля у цели. Она подавила защитную систему ситовидных трубок, и, поскольку канал находится под давлением, ей даже не приходится всасывать его содержимое. Мейбел просто открывает или закрывает клапан в голове, чтобы контролировать поток.

Однако у растения есть еще один защитный механизм, с которым Мейбел придется иметь дело. Это высокая концентрация глюкозы в ситовидной трубке, сравнимая с содержанием сахара в банке колы. Продвигаясь по пищеварительному тракту Мейбел, этот невероятно насыщенный сироп выводит из клеток так много воды [61]  Она делает это с помощью процесса, называемого осмосом. Если вы хотите увидеть его в действии, растворите пару чайных ложек соли в стакане воды, а затем бросьте туда свежий салатный лист. Через 20 минут вы увидите, что он завял, потому что соль вытянула всю воду из его клеток. То же самое относится к Мейбел, однако вместо соли виновником является сахар, а вместо салата опасности подвергается насекомое. – Прим. авт. , что другим, расположенным глубже в кишечнике, приходится направлять ее на передовую, чтобы помочь своим товарищам. К сожалению, Мейбел нужно поесть, поэтому она продолжает глотать сироп и терять воду. Чем больше жидкости проходит через тело тли и выходит из него, тем больше воды расходуется. Если она не перестанет пить этот растительный сироп, то из-за недостатка влаги высохнет, сморщится и умрет.

Это непременно произошло бы, если бы у Мейбел не было двух изысканных механизмов, борющихся с потерей воды. Первый очень прост: время от времени она может доставать хоботок из сахарной магистрали, находить немного ксилемы, переносящей воду из корней наверх, и делать большой глоток, чтобы восстановить обезвоженные ткани. Второй механизм заключается в том, что в теле тли есть фермент, связывающий молекулы сахара вместе, что снижает способность нектара высасывать воду из клеток. Это прекрасно для Мейбел, но ужасно для растения, ведь это означает, что насекомое может есть столько, сколько хочет.

Давайте подумаем о том, насколько это невероятно. Существо размером меньше ногтя и весом легче 10-сантиметрового волоса может:

1) вводить свой гибкий хоботок между отдельными растительными клетками, углубляясь на несколько миллиметров под поверхность стебля (а в некоторых случаях даже под древесную кору);

2) находить растительные клетки, переносящие 30-процентный сахарный раствор под давлением 5000–10 000 мм ртутного столба, и проникать в них;

3) незаметно пить столько нектара, сколько хочется, не высыхая и не умирая от того, что высококонцентрированный сахарный раствор обезвоживает тело.

Человеческой аналогии для этого не существует, но если бы она была, то у вас вместо рта была бы игла шириной с рулон туалетной бумаги и длиной с левую ногу. Вы должны были бы подкрасться к пожарному, поливающему водой дом, и пронзить пожарный рукав этой иглой, чтобы поток воды направился к вам в пищеварительный тракт. При этом вам бы пришлось проделать это так, чтобы человек ничего не заметил.

Но давайте вернемся к Мейбел. Она еще не закончила.

Тля не просто потягивает сок, а прямо-таки присасывается к листу. Зачем? По удивительно знакомой причине: незаменимые аминокислоты. Даже если вы не знаете, как выглядят эти молекулы, вы, вероятно, слышали этот термин. Аминокислоты – это строительные блоки белка, и в природе их существует около двухсот. Ваше тело, как и у большинства животных, включая Мейбел, может производить примерно половину от этого количества. Вторую половину и вам, и тле необходимо получать из пищи. В противном случае тело не сможет производить жизненно важные белки и с вами случится что-то плохое. Растительный сок содержит все виды аминокислот, нужные Мейбел [62]  Если быть предельно точным, то в самом растительном соке не содержатся все аминокислоты, необходимые Мейбел. Однако в теле насекомого есть бактерии, которые превращают вещества из растительного сока в незаменимые аминокислоты. У тлей, как и у нас, есть микробиом. – Прим. авт. , но в очень маленьком количестве. Таким образом, чтобы получать достаточно незаменимых аминокислот (а также потому, что сок находится под большим давлением), ей приходится пить его в огромном количестве.

Это значит, что она много испражняется.

Ее фекалии не такие, как у вас. По своему химическому составу они не так сильно отличаются от растительного сока. Это прозрачная и бесцветная сладкая сиропообразная жидкость. Возможно, вы уже знаете ее под другим названием: медвяная падь. Когда Мейбел была маленькой, она каждый час выводила из организма столько этой жидкости, сколько весило ее тело. Став взрослой, она выделяет около миллиграмма в час. Кажется, что это немного, но не забывайте, что она весит всего в два раза больше. Даже если бы вы подвергались принудительному кормлению, как гуси, из которых собираются готовить фуа-гра, и страдали бы сильнейшей диареей из когда-либо зафиксированных, то все равно не смогли бы каждый час производить количество фекалий, равное половине вашего собственного веса.

И это только одна тля. Когда речь идет о целых колониях, количество выделяемых ими фекалий не укладывается в голове. В некоторых лесах они могут производить до 50 килограммов сухой медвяной пади на одном дереве в год [63]  Если вам интересно, то сухой падь становится после испарения воды, и это значит, что фактический вес пади, выделяемой колонией тлей, гораздо больше. – Прим. авт. . В зависимости от густоты леса и количества живущих там тлей, можно говорить о сотнях килограммов этой жидкости, которые ежегодно остаются на четырех тысячах квадратных километров.