ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химическая экология из "Введение в химическую экологию" Только сейчас, в конце XX в., человек пришел к выводу, что любой его попытке заглянуть в будущее должно предшествовать изменение его представлений о природе. В 1970 г. Кусто напомнил нам, что жизнь без воды невозможна, и объяснил, что загрязнение воды, где бы оно ни происходило, есть процесс отравления мирового океана — отравления, равносильного смерти. Проблема загрязнения окружающей среды вынудила людей всей планеты найти общий язык для всех них абсолютно необходимо сохранить в целости биосферу. Итак, мы вынуждены пересмотреть свои отношения с природой мы больше не вправе игнорировать окружающую нас среду. [c.19] За всеми громкими словами и эмоциями, за этой эксплуатацией нашего страха перед непоправимым кроется печальный факт многие равновесия в природе нарушены. В природе нарушение равновесий происходит непрерывно и ежеминутно, но при этом они восстанавливаются эти равновесия составляют динамическое единство и участвуют в циклических процессах природы. Особенность воздействия человека на природу состоит в том, что вызываемые при этом нарушения равновесия по большей части необратимы. Таким образом, к любознательности, которой вчера мог довольствоваться натуралист, сегодня должно прибавиться сознание необходимости запщтить природу. Одного наблюдения недостаточно, и теперь натуралист пришел к необходимости предугадывать пути развития экосистем. Энтомологи и ботаники вынуждены сегодня раздвинуть пределы своего мира и стать экологами. [c.19] Эти высказывания Лавуазье, недавно приведенные в работе Каана [1], замечательны тем, что в них одновременно предугадываются будущие исследования Пастера и закладываются основные идеи экологии. [c.20] В наше время Опарин, анализируя высказывание Клода Бернара о трудности и даже бесполезности определения Жизни, настоятельно подчеркивал одно общее свойство всех живых существ взаимодействие между организмами и окружающей их внешней средой. Он писал Это специфическое свойство красной нитью проходит через всю жизнь . Недавние исследования химических взаимодействий между живыми существами внесли фундаментальный вклад в рациональное понимание этого свойства жизни. Кроме того, эти исследования служат основой для любых мероприятий по охране окружающей среды. [c.20] Особое внимание в этой таблице уделено загрязнению среды. Вещества, загрязняющие среду, в принципе разделяются на две категории., Вещества-депрессоры — это отбросы, которые отравляют организмы-реципиенты, не принося продуцирующему их организму никаких преимуществ в смысле приспособления к среде. Действие таких веществ имеет межвидовой характер. Аутотоксины, относимые к числу веществ с внутривидовым характером действия, будучи токсичными для организма-продуцента не приносят никакой пользы и организму-реципиенту. На этом примере особенно заметна искусственность любой классификации. Вещества, отравляющие среду, могли бы попасть под совсем другое определение, так как они способны и к межвидовому, и к внутривидовому действию. Ртуть, выбрасываемая человеком в биосферу, сначала отравляет планктон, затем — питающихся им рыб и ракообразных и наконец вместе с ними попадает на стол к человеку. Впрочем, отравление ртутью возможно и более прямым путем — например, при потреблении загрязненной ртутью водопроводной воды. Однако различие между депрессорами и аутотоксинами остается в силе, если исходить из других критериев. Депрессоры следовало бы рассматривать как отдельную группу, а их определение видоизменить таким образом Депрессоры — это вещества,, угнетающие или отравляющие и того, кто их производит, и того, кто их поглощает . Говорить при таком определении еще и об уменьшении приспособленности к среде, право, излишне. [c.24] Химической экологии приходится иметь дело с огромным числом причинно-следственных отношений. Открытия последних лет столь важны, что заставляют задуматься над тем, в каком плане вести дальнейшее изложение. Лучше всего будет рассмотреть характерные примеры известных типов взаимодействия между организмами. [c.25] Различные виды взаимоотношений между организмами, обсуждаемые в настоящем Введении в химическую экологию , имеют одну общую черту. За исключением тех разрушительных воздействий, которые человек оказывает на окружающую его среду, все они имеют целью обеспечить сохранение вида. Таким образом, самосохранение и успешное развитие живых особей — это скрытые движущие причины их взаимодействия со средой. [c.26] Установление строения биологически активных молекул, обеспечивающих такое взаимодействие, — важная задача химии природных соединенй. Как замечает Шойер [12], химия природных соединений всегда полна неожиданностей как в том, что касается архитектуры молекул, так и в том, что касается биологического механизма их образования. Природа остается огромным каталогом моделей. Успешное познание этих моделей невозможно без тесного сотрудничества биологов и химиков. Если возможности научного предвидения — и тем самым научно обоснованного действия — пока еще невелики, то все же многие вещества обладают такой биологической активностью, которая позволяет найти для них особое применение (например, в случае антибиотиков). [c.26] Некоторые области еще мало исследованы — например, фармакология морских организмов. Масштабы исследований здесь безграничны это область постоянных удивительных открытий, привлекающих живой интерес. Скорее наше воображение устанет представлять себе имеющиеся здесь возможности, чем природа —демонстрировать их. [c.26] С образованием глюкозы, бензальдегида и синильной кислоты. Цианогенез, как называют способность, некоторых растений выделять синильную кислоту,— явление, известное уже несколько веков. И люди, и домашний скот часто становились жертвами этого явления. В суточном рационе муки, получаемой из плодов нигерийской кассавы, может содержаться до 35 мг H N, что составляет половину летальной дозы. Обычно источниками синильной кислоты являются циангидрины, образующиеся из сахаров, или производные аминокислот (в частности, фенилаланина и тирозина). Известно около 800 видов растений, относящихся к 70—80 разным семействам, которые способны к образованию синильной кислоты [24]. [c.29] Интерпретация химических взаимодействий между растениями с точки зрения биохимической эволюции ставит ряд трудных вопросов. Если в отдельных случаях алле-лохимический эффект дает вызывающему его растению явное адаптивное преимущество по сравнению с подавляемым им видом, то во многих других случаях наблюдаемый эффект, по-видимому, обязан произвольному стечению обстоятельств, столкнувших два несовместимых вида. Все происходит так, как будто бы выбрасываемый в окружающую среду конечный продукт метаболизма, сравнимый в таких случаях с отбросами-депрессорами, оказывает губительное действие лишь на какие-то определенные виды растений, тогда как другие виды к нему нечувствительны. Иногда этот продукт метаболизма вреден для самого производящего его растения, иногда нет. Эволюция популяций у растений, должно быть, основывается на сложных химических взаимодействиях, которые приводят к равновесиям. При этом создается впечатление, что взаимоотношения между растениями следуют какой-то определенной логике. [c.30] Хотя аллилизотиоцианат на большинство млекопитающих действует раздражающим и отпугивающим образом, он является специфическим аттрактантом для бабочек рода Р1еп5 [7]. Вопрос о взаимоотношениях насекомых и растений очень сложен, и мы к нему еще вернемся. Здесь накладываются два эффекта растение-хозяин или все растения этого семейства привлекают данное насекомое, а другие растения — его отпугивают. Такая адаптация помогает насекомым избежать ядовитых химических ловушек. Одни и те же вещества помогают личинкам распознать необходимую им пищу и привлекают самок, собирающихся отложить яйца таким образом, жизненный цикл замыкается. [c.32] Некоторым растениям в период цветения необходимы насекомые-опылители, которых им нужно привлечь. Однако в иное время эти растения должны защищаться от тех же насекомых. Этот двойственный характер взаимоотношений растения с насекомым иногда проявляется в изменении равновесия биосинтеза гексенола (12) и гексеналя (13) первое из этих веществ является аттрактантом, а второе — репеллентом насекомых. Привлечение насекомых душистыми веществами цветов, способствующее опылению, является классическим примером межвидовых химических взаимодействий. [c.32] Накопление кремния часто связано с наличием у растения физических средств защиты формирование шипов, острых режущих поверхностей и т. п. может зависеть от его концентрации в специализированных структурах. Наличие кремниевых гелей в клетках эпидермы позволяет растению контролировать процесс испарения. [c.35] Систематический анализ неорганических элементов в растениях лег в основу биологического метода обнаружения залежей руд. Так, в СССР залежи арсенопирита были определены по содержанию железа в травах. Этим методом в СССР пользуются также и для отыскания залежей бора, никеля, кобальта, меди, хрома и молибдена. [c.35] Вернуться к основной статье