Читать интересную книгу Эврика-86 - А. Лельевр

КЛЕТКИ-СВЕТОВОДЫ

Лозунг "Учитесь у природы" повторялся так часто, что' перестал удивлять нас. И тем не менее ученые находят все новые и новые свидетельства его справедливости. Вот еще одно. Недавно ученые обнаружили, что ростки золотистой фасоли способны передавать свет таким же образом, как и толькотолько входящие в моду волоконнооптические кабели. В лабораторных экспериментах лазерный луч падал на ткань кукурузы, овса или фасоли и проходил в ней не менее двух с половиной сантиметров. Проникая в растительную клетку, он отражался от ее поверхности и зигзагами продвигался по ней. Полная аналогия со световодными волокнами. Правда, значительная часть света терялась — природные световоды оказались похуже рукотворных. Но открытое явление может иметь существенное значение для понимания развития растений.

"ПАМЯТЬ" У РАСТЕНИЙ?

Ботаники провели серию экспериментов с целью установить, сохраняют ли растения информацию, поступающую извне, и используют ли ее затем. Подопытным растением служила молодая календула, листья которой экспериментаторы прокалывали тонкой

лой. Растения находились в той стадии развития, когда семяпочки на них располагаются симметрично, попарно на одном уровне стебля по разные его стороны.

Из каждой пары семяпочек в одной прокалывали по четыре отверстия, другая же оставалась нетронутой. Через пять минут после этой операции обе семяпочки удалялись, чтобы иметь доказательства того, что экспериментатор имеет дело с «запоминанием», а не с непосредственной реакцией на повреждение.

Растениям позволяли достигнуть возраста двадцати суток, после чего у них удаляли верхушку, что позволяло расти добавочным семяпочкам. Измерив через пять суток их рост, исследователи установили, что в большинстве случаев он был неравномерным. У контрольных растений преимущества в росте распределялись случайным образом. У подопытных же активнее росла та семяпочка, которая была непосредственно напротив подвергавшейся прокалыванию. Такое «запоминание» сохранялось даже в том случае, когда удаляли верхушки через тринадцать суток после прокалывания. Установив таким образом существование у растения сравнительно долгосрочной «памяти», ботаники провели новую серию опытов для проверки того, есть ли краткосрочная. При этом сначала, как и прежде, делали по четыре прокола одной семяпочки. А затем каждую семяпочку прокалывали лишь один раз, и только после того семяпочки удалялись.

Оказалось, что через пятнадцать минут после первого воздействия растения, подвергшиеся второму, полностью «забывали» о первом. Однако по мере того как интервал между воздействиями возрастал до десяти часов, способность «запоминать» у растения увеличивалась. Это, по мнению экспериментаторов, говорит о наличии у растения двух видов памяти: неустойчивой краткосрочной и прочной долгосрочной. *

КТО ЖЕ СТАРШЕ?

До сих пор считалось, что самые старые деревья планеты — секвойи. Однако оказалось, что на японском острове Иску растет кедр, который привлек внимание специалистов всего мира. Никто не может точно сказать, сколько ему лет, но известно, что иным кедрам, которые вырубали в японских лесах, было более 7000 лет.

НИКТИНАСТИИ СВЯЗАНЫ С РОСТОМ

Ботаникам давно известны так называемые никтинастии — движения листьев растений, связанные с временем суток. Днем листья расположены горизонтально, чтобы лучше улавливать солнечный свет, а с наступлением темноты у некоторых растений они меняют положение, становятся вертикально, кончиком вниз или вверх. Еще Дарвина занимал вопрос, с чем связаны такие вечерние изменения положения листьев.

Эксперименты ученых не ответили на этот вопрос, но принесли новую интересную информацию. В лабораторных УСЛОВИЯХ растения, листья которых специально удерживали ночью в «дневном» положении, намного (на 20 процентов) отставали в росте от контрольных. Итак, никтинастии каким-то образом связаны с ростом растений.

"ЗРЯЧИЕ" ВОДОРОСЛИ

Что может разглядеть человек в полной темноте? Разумеется, ничего, если в его распоряжении нет специальных приборов, преобразующих в изображение невидимые инфракрасные лучи. Увы, способностью видеть в тепловом или ультрафиолетовом диапазоне пока обладают лишь инопланетяне — герои фантастических рассказов. Но и ученые уже вторгаются в области, освоенные фантастами. Впрочем, начали они пока с малого.

Исследователи установили, что у некоторых водорослей есть визуальная система. Конечно, она далека от того, что мы вкладываем в понятие «зрение», но все же одноклеточные малютки вырабатывают светочувствительный фермент родопсин и реагируют на свет. Правда, не все — есть и «слепая» разновидность водорослей. Вот им-то ученые и вводили синтетический ретинал — основной компонент светочувствительного пигмента. И тотчас у водорослей восстанавливалось «зрение» — они начинали двигаться от света к тени. Более того, в зависимости от типа ретинала реагировали на разную длину волны.

Ученые надеются, что тщательное изучение явления в конце концов позволит сдвигать диапазон зрения у человека, излечивать некоторые виды цветовой слепоты и даже… сделать глаз чувствительным к невидимым зонам спектра. Но, конечно, это дело даже не завтрашнего дня — пока исследователи намерены продолжать эксперименты на тропических рыбках.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ ТОЛЬКО НАЧИНАЕТСЯ

Рассказывает академик ВАСХНИЛ А. С озино в.

Сегодня древо генетики уже начало давать обильные плоды. Например, выделение и внедрение генов карликовости обеспечило стремительное распространение по всему миру короткостебельных неполегающих сортов злаков, способных давать урожай зерна до 100 центнеров с гектара. С помощью методов генетики удалось получить множество гибридов кукурузы, сорго, риса, подсолнечника, а также кур, свиней, тутового шелкопряда, ежегодно дающих миллионы тонн дополнительной продукции. Вышел на поля первый, созданный человеком вид культурного растения-тритикале, в клетках которого сосуществуют хромосомы ржи и пшеницы. Созданы и сорта растений, а также штаммы микроорганизмов — сверхпродуцентов биологически активных веществ, в том числе антибиотиков и витаминов. Возникла новая область науки — генетическая инженерия.

Но несмотря на эти успехи, я готов утверждать, что генетическая революция только начинается. Уже в ближайшем будущем, я надеюсь, генетики смогут решить проблему целенаправленного переноса отдельных генов или их комплексов от одного организма к другому. Это даст возможность конструировать новые формы растений и животных, приспособленные к индустриальным процессам производства продовольствия и сырья для промышленности. Это будут организмы, существенно отличающиеся от нынешних:

например, ячмень, способный связ вать атмосферный азот, расти на кц ^ лых почвах и синтезировать в зеон полноценный белок, равный по качес ву белкам сои. Или растения, накапл^ вающие за вегетационный период средней полосе СССР столько биомас. сы, что ее будет экономически целесо^ образно трансформировать в технический спирт, пригодный для использования в качестве горючего. Будут созданы и новые формы животных, требующих для получения животноводческой продукции гораздо меньше кормов, чем нынешние. Наконец, многие промышленные задачи будут решаться на основе биотехнологических процессов. И даже обогащение руд станет осуществляться с помощью специально сконструированных штаммов микроорганизмов.

ЖЕНЬШЕНЬ РАСТЕТ КАК НА ДРОЖЖАХ

Речь пойдет не о корне жизни, а о культуре его клеток, выращиваемых на питательной среде. Биологи пришли к выводу, что это, пожалуй, наиболее простой способ получать ценные лекарственные вещества, содержащиеся в женьшене, не бродя неделями по тайге и не затрачивая колоссальных усилий на искусственное выращивание целебного корня в грунте (тут требуется создание особых условий — освещенности, питания, полива, снабжения воздухом).

Конечно, и приготовление питатель' ной среды — дело непростое и требует определенных затрат. Ученые МГУ, исследовавшие особенности ро" ста культуры клеток женьшеня, обнаружили, что источником энергии и У"

лерода для них могут быть сине-зеленые водоросли. Оказывается, вещества, которые они выделяют на свету, в частности полисахариды, пептиды, весьма "по вкусу" клеткам женьшеня, и они растут как… нет, не как на дрожжах, а как на сахарозе. Не указывает ли это на путь к созданию и других искусственных симбиозов на пользу человеку?

КАРТОФЕЛЬ ПРИ АБСОЛЮТНОМ НУЛЕ

Ростки картофеля выживают даже после охлаждения их до абсолютного нуля! Этот эффект, вероятно, можно использовать при долгом хранении генов растений и животных.

Многие сорта картофеля сегодня уже потеряны, многие находятся на грани исчезновения, особенно местные дикорастущие виды, столь нужные для скрещивания с культурными. Недаром уже созданы специальные научные центры для поддержания и пополнения мировой коллекции картофеля. И тут возникает вопрос: в каком виде хранить этот генетический фонд?