Знак вопроса 2002 № 01

Суть тут вот в чем. Каждая молекула, как известно, состоит из атомов. А те, в свою очередь, из положительно заряженных ядер, окруженных облаком отрицательно заряженных электронов. Поскольку облака соседних атомов обладают зарядами одного знака — отрицательными, они взаимно отталкиваются. Но разлететься атомам из одной молекулы не дают так называемые силы дисперсного притяжения, образуемые положительно заряженными ядрами.

Вот этими-то силами на субатомном уровне и ухитряется манипулировать геккон. Когда он опускает лапу на поверхность, лопаточки на конце щетинок столь плотно прилегают к ней, что вступают в действие силы Ван дер Ваальса между молекулами щетинок лапы и молекулами подстилающей поверхности. Лапа как бы прилипает к древесному стволу или к потолку.

Однако стоит геккону чуть потянуть ее, готовясь сделать следующий шаг, как силы дисперсного притяжения перестают работать. Зато вступают в действие силы электронного отталкивания, и лапа без труда отделяется от поверхности.

Вот, оказывается, до каких тонкостей доходит порой природа, конструируя то или иное приспособление. Теперь ее патентами пытаются воспользоваться бионики. Во-первых, они хотели бы усовершенствовать обычную липкую ленту-скотч. Ныне она, как известно, для повторного применения не пригодна — клеевое соединение разрушается. А вот ленту с искусственными щетинками можно будет использовать многократно. Причем она будет работать даже в условиях вакуума, на что обычный скотч не способен. Так что космонавты смогут применять эту ленту для крепления оборудования с наружной стороны станции.

Кроме того, если снабдить волосками-щетинками «лапы» робота, есть надежда, что и он будет способен лазать по стенам. Наконец «гекко-перчатки» и спецобувь со щетинками. наверное, с удовольствием примут на вооружение скалолазы, монтажники-верхолазы, пожарные… Ведь тогда намного упростится техника восхождения по отвесным скалам и стенам небоскребов.

ФЛОРА УМЕЕТ «ХИМИЧИТЬ»?!

Последние открытия ученых обратили внимание всего мира на такие способности растений, о которых недавно еще никто и понятия не имел.

С сенсационным докладом выступил недавно на знаменитой закрытой (ее доклады не публикуются) Гордоновской конференции заместитель директора Сибирского института физиологии и биохимии растений (СИФИБР), профессор Виктор Кириллович Войников. Оно вызвало такой интерес, что организаторы конференции приняли решение следующую встречу провести в Иркутске, где расположен институт.

Подробности же тут таковы…

Оказывается, в момент охлаждения в тканях некоторых видов растений — например, озимой пшеницы — в течение первого часа температура повышается на 4–7, а иногда даже на 10° С. Российские исследователи, изучавшие это явление, пришли к выводу, что основную роль тут играют стрессовые белки или белки холодового шока.

Ученые СИФИБРа первыми в мире обнаружили их. Прежде было известно только о белках теплового шока. Да и вообще считалось, что новые белки могут появиться лишь при повышении температуры, когда ускоряются все реакции. А когда температура понижается, какая же может быть активизация деятельности в клетке? Именно поэтому сообщение иркутских физиологов вызвало столь бурную реакцию в научной среде.

Исследователям так долго не верили, что им понадобились годы кропотливой работы, чтобы доказать свою правоту, и бездна терпения, чтобы пробить дорогу к читателю своим публикациям. Тем не менее, сегодня это установленный факт, и иркутяне сочли возможным поделиться некоторыми подробностями своего открытия.

Как и во всех живых организмах, в растениях есть особые органеллы — митохондрии или своего рода энергетические станции. Они либо выделяют энергию в химических реакциях, либо при определенных условиях могут переходить на режим выброса тепла. В клетке также есть вещества, которые, реагируя на холод, передают сигнал в митохондрии и заставляют их изменять режим работы. На процессы, связанные с генерацией тепла, названные термогенезом, влияют именно стрессовые белки.

Работы сотрудников лаборатории СИФИБРа позволили понять неизвестные раньше секреты жизни растений, механизмы их защиты от неблагоприятных условий. А это, в свою очередь, открывает огромные возможности при работе с растениями, например, для их целенаправленной селекции. Теперь открыта дорога к выведению таких сортов той же озимой пшеницы, которой не страшны не только заморозки, но и настоящие морозы.

Интересная подробность: как полагают исследователи, устойчивость к холоду, к недостатку влаги, кислорода можно вырабатывать и у растений, и у других организмов, например, у животных. А там, глядишь, очередь дойдет и до выработки способности к самосогреву у людей, попавших, скажем, в холодную воду в результате крушения судна или самолета, у альпинистов, совершающих высотные восхождения.

В общем, стрессовые белки оказались интереснейшим объектом для исследований, и открытия, связанные с ними, только начинаются.

Исследователи подозревали о такой способности растений давно. Но вот экспериментально удалось доказать, что растения сигнализируют о нападении на них вредителей удалось лишь недавно. «Растущий на Юго-Западе США вид табака, поврежденный личинками бражника, выделяет в воздух смесь химических веществ, сигнализирующих о пришельцах», — сообщили немецкие исследователи.

Предполагается, что химическая сигнализация у растений — это не просто своеобразный крик боли, но и средство защиты. Один из авторов публикации о «поведении» дикого табака Nicotiana attenuata директор Института химической экологии Макса Планка в городе Йена (Германия) Ян Болдуин. комментируя открытие, сказал, что выделяя в ответ на нападение бражника определенные химические соединения, табак, очевидно, привлекает таким образом хищных насекомых, которые готовы полакомиться травоядным вредителем. То есть он зовет на помощь врагов самого бражника, его личинок и яиц.

«Представьте себе, что выделяемое растением вещество — это автомобильная сигнализация, — рассуждает Болдуин. — Ее звук дает знать полиции, что на вашу машину совершено покушение. Разница между автомобилем и растением в том, что растение сигнализирует не какому-то конкретному избавителю от вредителя, например бражника, а лишь поставляет в окружающую среду информацию о том, что возле него есть подходящая пища для хищного насекомого, безвредного для самого табака».

Выделение химических веществ в ответ на нападение личинок насекомых было показано раньше в лабораторных экспериментах на различных растениях — на том же табаке, кукурузе, некоторых бобовых, томатах, огурцах и рапсе, и Ян Болдуин считает, что это широко распространенный во флоре земного шара феномен, который нужно использовать в сельском хозяйстве. «Сейчас мы скрещиваем между собой фактически беззащитные растения, в лучшем случае внося в них генно-инженерным путем поражающие вредителей токсины, или просто опрыскиваем культуры токсинами, но насекомые быстро приспосабливаются к этим мерам».

Директор Йенского института экологии предлагает другой путь — его идея состоит в генетическом изменении сельскохозяйственных растений таким образом, чтобы они при повреждении личинками насекомых подавали химические сигналы, привлекающие, условно говоря, хороших, то есть враждебных травоядным, насекомым. И это позволит защитить окружающую среду, не прибегая к распространенным ныне химическим инсектицидам и прочим ядохимикатам.

Конечно, брызнуть из аэрозольного ба-лончика на зарвавшегося вредителя сада или огорода быстрее и проще. Однако не отравляете ли вы заодно и самого себя?..

В общем, многие исследователи ныне приходят к мнению, что стоит обратиться снова к бабушкиным рецептам и уничтожать вредителей средствами из природной аптеки.

Оказывается, муравьи совершенно не переносят запаха помидорной ботвы — стоит разбросать ее по дорожкам, и мурашей как ветром сдует.

А медведка панически боится аромата свежей ольхи — если ее веточки воткнуть в грядки с интервалом в два метра, мерзких вредителей вскоре не сыщешь и днем с огнем.

Гусеницы капустной белянки, совки и моли ненавидят настой из листьев лопуха. Для его приготовления листья надо мелко порубить, заполнить ими ведро на треть и залить доверху водой. Через три дня настой процедить и опрыскивать им капустные грядки раз в неделю в течение месяца — лучше в период лета бабочек и при первом появлении гусениц. Слизни же, наоборот, лопух просто обожают. И если накрыть грядки листьями этого растения, то слизни на них с большим удовольствием заползут. После чего можно собирать листья и вместе со слизнями выбрасывать подальше. Есть управа даже на мучнистую росу. Килограмм перепревшего сена, настоянного в трех литрах воды в течение трех суток и хорошенько процеженного, спасет огурцы, патиссоны и тыквы от гнусного грибка. Не забудьте только опрыскивать растения по вечерам раз в неделю.