6-10 бежаныч / вопрос 9

Хеморегуляторы взаимодействий низших

растений и животных

Обсуждая вопрос о месте химических веществ, продуцируемых высши-

ми растениями и плесневыми грибами в классификации Р.Уиттекера и П.Фини,

М.Барбье (1978, с. 48) пишет: “...пока наука не выяснит биологического значения

микотоксинов и фитотоксинов, мы должны, согласно классификации Уиттекера и

Фини, рассматривать их как отбросы, отравляющие реципиента (т.е. депрессоры. -

Ремарка наша). За исключением некоторых высших грибов, для которых ядови-

тость служит защитой от человека, остальные грибы и микроорганизмы не имеют от

своей токсичности никаких видимых преимуществ с точки зрения приспособленности

к среде”. Эта цитата наглядно показывает, что выдающийся химик-биоорганик

не избежал распространенного заблуждения оценивать выраженность адап-

тивных признаков только с антропоцентрических позиций. Между тем грибы, в

том числе и высшие, служат пищей отнюдь не только человека. Поэтому ток-

сины высших грибов могут обеспечивать защиту плодовых тел от консументов.

Что касается плесневых и некоторых других грибов (аспергилл, пеницилиум,

спорынья и др.), не образующих крупных плодовых тел, то по мнению

М.М.Телитченко и С.А.Остроумова (1990), их токсины несут более тонкую эко-

логическую функцию. Поскольку сами эти грибы не представляют большой

134

ценности в качестве пищевого ресурса, можно предположить, что они своими

токсинами защищают не только и не столько себя, сколько ту кормовую базу,

на которой они сами питаются и которая может быть привлекательной для дру-

гих консументов. С этой точки зрения токсины грибов можно рассматривать

как алломоны, а также экологические хеморегуляторы той доли энергии авто-

трофов, которая будет направлена в детритную трофическую цепь. Сведения

о химизме токсических веществ грибов можно почерпнуть в целом ряде обоб-

щающих работ (Барбье, 1978; Тутельян, Кравченко, 1985; Орлов и др., 1991).

Другой аспект экологических взаимодействий низших растений и живот-

ных касается токсических веществ, продуцируемых одноклеточными морскими

и пресноводными водорослями во время так называемого "цветений воды" в

пресных водоемах или "красных приливах" на океанических побережьях.

"Красными приливами" называют бурное размножение динофлагеллят

(Dinoflagellаta, подкл. Phytomastigina), окрашивающих воду на огромных аква-

ториях в ржаво-красный цвет. Это экологическое явление известно со времен

Гомера и Тацита, однако в 30-е годы нашего столетия стало ясно, что ток-

сичность "красных приливов" для многих гидробионтов и наземных консумен-

тов высших порядков (например, птиц) связана с динофлагеллятами, отно-

сящимися к родам Gymnodinium, Gonyaulax, Peridinium и др. Действующее

токсическое начало, выделенное из этих динофлагеллят получило название

сакситоксин, поскольку впервые этот токсин был получен из моллюска

Saxidomus gigantea, который аккумулировал яд динофлагеллят. Молекула сак-

ситоксина состоит из тетрагидро-пуринового кольца, соединенного с двумя

остатками гуанидина, играющими ключевую роль в токсическом действии. По

своим молекулярным размерам гуанидиновая группировка соответствует диа-

метру гидратированного иона натрия. Именно это обстоятельство позволяет

молекуле сакситоксина блокировать натриевые каналы электровозбудимых

нервных мембран, препятствуя распространению нервного импульса. Таким

образом, если сакситоксин рассматривать как алломон динофлагеллят, то для

моллюсков он является кайромоном.

Цветение пресноводных водоемов, вызываемое синезелеными водорос-

лями (цианобактериями), также является серьезной экологической проблемой.

Первопричиной "красных приливов" и "цветения" синезеленых водорослей, по-

видимому, является "синхронное по времени" поступление в водоемы избы-

точного количества биогенных элементов, загрязнение водоемов, приводящее

к гибели зоопланктонные организмы, в сочетании с благоприятными климати-

ческими факторами (Крестин, Розенберг, 1997).

Обширную информацию о токсинах планктонных организмов можно так-

же почерпнуть в целом ряде обобщающих работ (Орлов, Гелашвили, 1986;

Сиренко, Козицкая, 1988; Горюнова, Демина, 1974; Гурин, Ажгихин 1981 и

др.).